Способ контактной стыковой сварки оплавлением

 

Изобретение относится к контактной стыковой сварке импульсным оплавлением и может быть использовано преимущественно для сварки деталей с большими поперечными свариваемыми сечениями . Цель - повышение производительности сварки путем интенсификации процесса нагрева. Лпя этого свариваемым деталям сооЛщау т колебания, сое- . тояррте из движений на сближение и разведение оплавляемых торцов, которые осуществляют в зависимости от величины текущего параметра оплавления, характеризующего сопротивление искрового промежутка. Таким.параметром может быть сварочн ток, напряжение и мощность. Скорость сближения устанавливают постоянной в пределах 1г 10 мм/с. Скорость разведения устанавливают пропорционально вапичине измеряемого текущего параметра оплавления таким образом, чтобы ее максимальное значение не превьшало 3 мм/с. После достижения максимального значения скорость разведения поддерживают постоянной. По мере нагрева свариваем мых деталей максимальное значение скорости разведения можно снижать. Интенсификацию процесса нагрева обеспечивает максимально возможная скорость нарастания тока и минимально возможная скорость его снижения. 1 з.п.флы, 1 ил. с «S (Л со 00 to со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (59 4 В 23 К 1 1/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4150835/31-27 (22) 15, 10.86 (46) 30.04,88, Бюл. Р 16 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) С.И.Кучук-Яценко, М.В.Богорский, С.М.Самотрясов, А.В. Бондарук и Д.И.Беляев (53) 621.791.762.5(088.8) (56) Кучук-Яценко С.И., Лебедев В.К.

Контактная стыковая сварка непрерывным оплавлением. К.: Наукова думка, 1976, с. 105-107.

Патент СИА М 3555237, кл. В 23 К 11/04, 1971 (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к контактной стыковой сварке импульсным оплавлением и может быть использовано преимущественно для сварки деталей с большими поперечными свариваемыми сечениями. Пель — повышение производительности сварки путем интенсиАикации процесса нагрева. ? ля этого сваривае„„ЯО„„1391829 А1 мым деталям сообщаьт колебания, состоящие из движений на сближение и разведение оплаяляемых торцов, которые осуществляют в зависимости от величины текущего параметра оплавления, характеризующего сопротивление искрового промежутка. Таким параметром может быть сварочный ток, напряжение и мощность. Скорость сближения уста» навливают постоянной в пределах 1-. е

10 мм/с. Скорость разведения устанавливают пропорционально величине изме ряемого текущего параметра оплавления таким образом, чтобы ее максимальное значение не превышало 3 мм/с.

После достижения максимального значения скорость разведения поддерживают постоянной. По мере нагрева сваривал мых деталей максимальное значение скорости разведения можно снижать. ИнтенсиАикацию процесса нагрева обеспечивает максимально возможная скорость нарастания тока и минимально возможная скорость его снижения. 1 з.п.ф- Cr4 лы, 1 ил. СФ

Май

I 13918?9: г

Изобретение относится к контактной стыковой сварке импульсным оплавлением и может быть использовано преимущественно в тяжелом стыкосвароч-! ном оборудовании для сварки деталей с большими поперечными свариваемыми сечениями.

Цель изобретения — повышение производительности сварки путем интенсиАи- 10 кации нагрева свариваемых деталей.

На чертеже представлена статическая характеристика регулятора скорости по предлагаемому способу.

При уменьшении силы тока ниже оп- 15 ределенной, наперед заданной величины (Т ) скорость сближения сразу ( становится постоянной, равной установленной заранее величине, которую в зависимости от типоразмера сваривае- 20 мых деталей целесообразно варьировать в пределах 1-10 мм/с. Указанный предел, из которого следует выбирать оптимальную скорость сближения, определен экспериментальным путем, исхо дя из положения, что скорость сближения (устанавливаемая) должна быть выше максимально возможной технологической скорости оплавления для деталей определенного типоразмера и из- 30 готовленньщ из определенного материала. Так, например, для деталей любых типоразмеров, изготовленных из легких сплавов на основе алюминия и титана требуются более высокйе скоростиЗ5 сближения (8-10 мм/с), чем для стальных деталей (1-8 мм/с). !

С увеличением площади поперечного сечения свариваемых деталей величина 40 оптимального значения скорости сближения уменьшается в указанных пределах. Это связано, с тем, что чем больше сечение свариваемых деталей, тем больше контактных перемычек обра-4 зуется при сближении деталей (увеличивается скорость нарастания площади контактных перемычек). Поэтому для предотвращения перерывов и протекании тока при оплавлении деталей сравнительно больших сечений (4000 мм и выше) требуются сравнительно небольшие скорости их сближения. Я случае сварки сравнительно мелких деталей дпя предотвращения пе-5> рерывов в протекании тока (т.е. быстрого образования контактных перемычек) требуются более высокие скорости сближения. Снижение скорости сближения ниже 1 мм/с при сварке любых деталей ведет к появлению перерывов в протекании сварочного тока.

С другой стороны, увеличение скорости сближения выше 10 мм/с при сварке любых деталей приводит к возникновению.коротких замыканий свариваемых торцов. А так как наибольшая эффектив() ность нагрева при контактной стыковой сварке оплавлением имеет место при от. сутствии коротких замыканий свариваемых торцов и перерывов в протекании тока, поэтому при скоростях .сближения, больших 10 мм/с и меньших 1 мм/с, повышения производительности сварки не наблюдается.

Сила сварочного тока не является единственным паоаметпом свавки. характеризующим сопротивление искрового промежутка, по которому можно осуществлять управление скоростями сближения и разведения, В качестве пара-; метров оплавления могут быть использованы сварочное напряжение и мощность, которые также характеризуют сопротивление искрового промежутка.

Для повышения производительности сварки скорость разведения деталей должна быть пропорциональна величине текущего параметра сварки. В случае управления процессом по сварочному току скорость разведения должна

I быть прямо пропорциональна силе тока, т.е. с увеличением тока выше Т скорость разведения должна увеличиваться.

Пропорциональная зависимость между величиной текущего параметра сварки и скоростью разведения требуется для достижения плавного расплавления контактных перемычек. Величина параметра сварки характеризует площадь образовавшихся контактных перемычек, чем больше эта площадь, тем больше требуется скорость разведения. Невыполнение этого требования (когда скорость разведения слишком мала) приводит к короткому замыканию деталей, а когда скорость слишком велика — к механическому разрушению перемычек и перерывам в протекании сварочного тока.

Максимальное значение скорости разведения следует ограничивать для предотвращения перерывов в протекании тока, т.е. для каждого типоразме, ра свариваемых деталей прямо пропорциональная зависимость между силой

) 3918

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю40 шийся тем, что по меРе на Рева свариваемих деталей максимальное значение скорости разведения снижают. сварочного тока и скоростью разведения должна быть нарушена путем огра. ничения скорости разведения.

Для каждого типоразмера деталей максимальное (граничное) значение скорости разведения следует выбирать отдельно. Для деталей с большими сечениями максимальное значение скорости разведения должно быть сравнитель- 10 но большим, для деталей с меньшими сечениями — меньшим, но для деталей любых сечений максимальное значение скорости разведения не должно превышать 3 мм/с. Для деталей малого се- 15 чения возможен предельный случай когда оплавление деталей протекает в виде пульсаций, в этом случае скорость. разведения равна 0 мм/с, т.е. разведение отсутствует. 20

По мере разогрева торцов свариваемых деталей максимальное (граничное) значение скорости разведения целесообразно снижать. Снижение максимальрого значения скорости разведения мож-25 но .осуществлять как ступенчато, так и плавно, причем характер и степенв снижения скорости для каждого типоразмера свариваемых деталей и их материала выбираются опытньм путем.

Сваривались две партии рельсов типа Р65 предлагаемьм способом и способом-прототипом. Сварочное напряжение 6,9 В, величина осадки 12 мч.

При сварке предлагаемьм способом скорость сближения 6 мм/с, а скорость разведения изменялась в пределах 0,23 мм/с. По мере разогрева оплавляемых деталей максимальное значение скорости разведения снижалось до

1 мм/с. Дпя достижения сравнимости результатов команда на осадку пода29

4 валась после вложения в оплавляемые, детали 3 кВт ч электрической энергии.

Среднее время сварки партии рельсов предлагаемым способом составило около 120 с, что на 40 с меньше времени сварки известным способом.

Способ обеспечивает максимально возможную скорость нарастания тока и минимально возможную скорость его снижения, что позволяет повысить интенсивность нагрева и как следуствие производительность сварки.

Формула изобретения

1, Способ контактной стыковой аварки оплавлением, при котором одной иэ свариваемых деталей„сообщают колебания, состоящие из движений на сближение и разведение оплавляемык торцов, осуществляемых в зависимости от величины текущего параметра оплавления, характернзукицего сопротивление искрового промежутка, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности сварки путем интенсификации нагрева свариваемлх деталей, скорость сближения устанавливают постоянной в пределах 1-10 мм/с, а скорость разведения изменяют пропорционально величине текущего параметра оплавления до достижения скоростью разведения максимального значения, не превышающего 3 мм/с, после чего ее поддерживают постоянной.

1 391829

Составитель И.Фелицина

Редактор Т.Парфенова Техред f.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 1850/16 Тираж -921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб . 4 5

1 3I уш °, д /

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4