Способ рельефной сварки т-образных соединений

 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контактной рельефной сварке Т-образных соединений преимущественно с криволинейной поверхностью. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. На торцовой поверхности детали 1 выполняют канавку, которая изменяется по высоте. Профиль детали 4 выполняют ответным профилю канавки, причем размеры профиля детали 4 превышают соответствующие размеры профиля детали 1. На плоскости детали 4 выполняют рельеф 6, расположенный перпендикулярно направлению перемещения электрода 7. При прохождении сварочного тока поверхности детали 4, примыкающие к боковым поверхностям детали 1, получают осадку за счет выпрямления стрелы прогиба, работающей за счет рельефа 6. 6 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК си 4 В 23 К 11/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1368135 (21) 4342110/25-27

{22) 11. 12. 87 (46) 30.07.89. Бюл,у 28 (72) А.K Кочергин, Г.М.Щелкунов, С.Н.Бахрах и И.К.Кочергин (53) 621. 791 ° 763. 2 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1368135, кл.В23К 11/14, 1985. (54) СПОСОБ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ .Т-ОБРАЗНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контактной рельефной сварке Т-образных соединений преимущественно с криволинейной поверхностью. Цель изобрете„„SU„„1496955 A 2

2 ния — повьппение качества сварного соединения. На торцовой поверхности детали 1 выполняют канавку, которая изменяется по высоте. Профиль детали

4 выполняют ответным профилю канавки, причем размеры профиля детали 4 превьппают соответствующие размеры профиля детали 1. На плоскости детали 4 выполняют. рельеф 6, расположенный перпендикулярно направлению перемещения электрода 7, При прохождении сварочного тока поверхности детали 4, примыкающие к боковым поверхностям детали 1, получают осадку за счет выпрямления стрелы прогиба, работающей за счет 6. 6 ил., 1 табл.

3 1496955

Изобретение относится к сварке, может быть использована при контактной рельефной сварке Т-образных соединений, преимущественно с криволинейной поверхностью и является усовершенствованием известного способа IIQ авт.св.М 1368135.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения. 10

На фиг.1 изображена схема установки детали с рельефом на другую деталь с канавкой; на фиг.2 — схема контактной Т-образной сварки двух деталей; на фи.3 — - схема профилей детали с канавкой и детали с рельефом; на фиг .4 — начальный момент контактной сварки; на фиг.5 — схема сварного соединения; на фиг.6 — характер изменения усилий сжатия в зоне контакта 20 деталей.

Способ заключается в следующем.

На торцовой поверхности детали 1 выполняют канавку 2 шириной Вь, которая изменяется по высоте канавки h . .Про- 25 филь 3 детали 4 выполняют ответным профилю 5 канавки 2, причем размеры профиля 3 превышают соответствующие размеры профиля 5 по ширине и глубине на величину л В осадки после сварки. 30

На плоскости детали 4, го всей ее ширине выполняют рельеф 6 высотой а, перпендикулярный направлению перемещения сварочного электрода 7 с усилием P. 35

Деталь 4 с рельефом 6 с помощью, сварочного электрода 7 контактной машины перемещают в канавку 2 детали 1.

3а счет превышения ширины В детали 4 с рельефом 6 относительно ширины В . 40 канавки детали 1 деталь 4 деформируется в области упругих деформаций с образованием стрелы прогиба 8 ее стенки.

Процесс сварки осуществляется за счет прохождения сварочного тока через контакт 9 деталей 1 и 4 и последующей осадки детали 4 за счет частичного расплавления ее образующей контактирующей поверхности. При этом участок образующей поверхности детали

4, примыкающий к донной части канавки 2, получает усилие осадки за счет давления, создаваемого электродом 7, а участки образующей поверхности детали 4, примыкающие к боковым поверхностям канавки 2, получают осадку за счет выпрямления стрелы прогиба 8, работающей за счет рельефа 6 как сжатая пружина, т.к. деформация произошла в упругой области.

Пример . Способ реализован при приварке лопатки к колесу гидротормоза тяжелонагруженных машин.

В детали 1 выполняют кольцевую канавку 2, которая в сечении имеет форму сегмента с радиусом 15 мм. Деталь 4 толщиной 3 = 0,8 мм имеет выштампованный рельеф 6 высотой à-1 мм. Ширина детали 4 устанавливается с учетом экспериментально определенной величины осадки ЬВ, равной 1,5мм, и составляет В=33 мм.

Сварку производили на контактной машине для точечной сварки МТВУ-3004 на следующих режимах: сварочный ток

30 кА; усилие сжатия 900 кгс; усилие осадки 900 кгс; время сварки 1,0 с.

Деталь 4 устанавливают в верхний электрод 7 контактной машины. При включении привода деталь 4 перемещают вниз с помощью верхнего электрода 7 и вводят ее в канавку 2 детали 1. Поскольку ширина детали 4 больше соответствующей ей ширины канавки 2, то под действием сжимающего усилия реакции боковых стенок канавки 2 деталь 4 получает усилия сжатия, превышающие критические (критическая нагрузка, приводящая к потере устойчивости стальной пластины размером 10х30х1 по формуле Эйлера составляет Р„ =350 кгс). В результате деталь 4 теряет устойчивость и деформируется с образованием стрелы прогиба 8, создавая за счет рельефа 6 дополнительное усилие прижатия образующей поверхности детали 4 к поверхности канавки 2.

B результате образованы два источника прижатия детали 4 к поверхности канавки 2: от действия электрода 7 напряжения сжатия 10 и от действия стрелы прогиба 8 — напряжения сжатия

11. Результирующее напряжение сжатия 12 от действия этих источников не превышает усилия сжатия, обеспечивающего качественное сварное соединение. При прохождении сварочного тока через контакт 9 двух. деталей происходит совместный их нагрев и частичное расплавление металла в зоне

13. Под действием результирующего действия напряжения сжатия 12 происходит осадка контактирующей образующей поверхности детали 4 по всему периметру канавки 2. Нижняя часть детали 4 получает осадку за счет

5 149 хода верхнего электрода 7 вниз, а боковые поверхности детали 4 — за счет выпрямления стрелы прогиба 8.

Механические испытания полученного сварного соединения показали его высокую статическую и динамическую прочность. Результаты испытаний по определению прочностных характеристик сварного соединения приведены в таблице.

Металлографическое исследование показало образование сплошной литой зоны по всему периметру сварного соединения.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что данный споео6 контактной сварки Т-образных соединений по криволинейным поверхПрочность сварного соеди- Примечание кения

КоличестТолщина детали 4, во рельефов, шт.

СтатичесКаа Qñò е кг

Динамическая

Я Аиц у коли честно циклов при нагрузке, Р = 50 кг

2

2

2

2

2 а=О, 8м ею ев

tt а=1, Ом тт

11 I1

Il

50

1,4

1,2

1,0

О, 9

0,8

0,7

1,0

1,0

0,9

0,9

0,8

0,8

0,7

0,7

0,6

0,6

Требования ТУ к сварному соединению

104

6955 . 6 ностям позволяет получить сварное соединение, обладающее высокой статической и динамической прочностью, расширить номенклатуру свариваемых деталей по толщине. Изобретение может быть использовано, в частности, при изготовлении колес гидротормоза тяжелонагруженных машин.

Формула изобретения

Способ рельефной сварки Т-образных соединений по авт. св.11 1368135, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, на детали с ответным профилем по всей ее ширине выполняют по крайней мере один рельеф, расположенный перпендикулярно направлению

20 перемещения сварочного электрода.

10, 10

70 .10

1О

1496955 4 .

Редактор М. Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

4

Составитель 3. Ветрова

Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Заказ 4375/ 16 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5