Способ холодной сварки металлов внахлестку

влеио 05. 07. 76 (21) 2405582/25-27 присоединен аявки осударстееннмй номитетСоеета Министроа СССРоо делам изобретенийн открытий(45) Дата опубликования описания 14,07,78 3) УДК 621 791 12(088 8). Архангельский, Ю. В. Бредихин, А. К. Евдокимов, В. ф. Кузин и С. П, Яковлев ульский политехнический институт) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ ВНАХЛЕСТКУ В известном способе с мые участки деталей пре рочняют по всему объему но деформируют. Такой способ позволяет увел ростатическое давление в очаге 1 п мации свариваемых деталей, Одн ма деформированного состояния деформации не зависит ни от пре ной нагартовки материалов, ни о деформируемого материала, поэт 15 возможно получить дополнительн тяжения свариваемых поверхност равномерности деформации в оча осуществлении этого способа. 11 елью изобретения являетсяварки соединяедварительно упи затем совмес формацией их до получения прочного схватывания 111При этом прочность сварного шва определяется адгезией соединяемых материалов, которая зависит от растекаемости свариваемых поверхностей при деформации (необходимая для разрушения окисной пленки) и от воздействия нормального давления на плоскость соединения, пропорционального гидростатическому давлению в очаге деформации.Недостатком такого способа является громоздкость его осушествления, необходимость наличия дополнительных участков Фланца детали под сварку, незначительный достигаемый эффект, так как повышенное гидростатическое давление, действующее с самого начала деформации, тормозит разрушение окисной пленки.Известен наиболее близкий к изобретению способ холодной сварки внахлест чить гидефорако схеоча дваритет вида г ому неого расге пр вышеЮ ние прочности сварн счет увеличения ра мых поверхностей,Это достигается участков каждой де 25 стороны, прилегаюшго соединения затекаемости свариваетем, что упрочнение али производят соей к инструменту,поИзобретение относится к области свари давлением,Известен способ холоднохлестку путем сдавливания д у со сдавливанием инструментом предваительно упрочненных участков деталейки . предварительно упр очненной поверхнооти металла. П р и м е р, Сваривают алюминиевые капсулы с наполнителем, представляющие собой цилиндрические сосуды с фланцем и крышкой, Диаметр корпуса капсулы 50 мм, высота - 35 мм, толщина стенок и фланца 0,8 мм, толщина крышки 0,8 мм.Материал, из которого изготавливают детали, предварительно нагревают по всему объему. Предел прочности материала корпуса в зоне фланца составляет 8= = 17 кг/мм, крышки Я - 15 кг/мм .Свариваемые поверхности фланцев корпуса и крышки перед сваркой облучают лазерной установкой с длительностью импульса луча в 30-35 нс, В результате получают более мягкую облученную поверхность фланца. Предел прочности отожженного слоя, который составит не более 0,3 мм, не превышает 6 -- 10 кг/мм, Нагартованный слой прочность свою не изменяет,Капсулы сваривают, сжатием фланцевсо степенью деформации равной 80% сусилием 30 тс.Прочность сваренной капсулы проверяют с помощью сжатого воздуха. Прочность капсулы после сварки составляет9-11 атм. Отрыв капсулы проходит рядомсо швом,По сравнению с известным способомпрочность сварного шва увеличилась на25-50%. Способ холодной сварки металлов внахлестку со сдавпиванием инструментомпредварительно упрочненных участков деталей, с т и и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения прочности сварногосоединения за счет увеличения растекаемости свариваемых поверхностей, упрочнение участков каждой детали производятсо стороны, прилегающей к инструменту,получая переменную по толщине деталитвердость металла, уменьшающуюся кзоне соединения деталей,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Семенов А. П, Схватывание металлов, М 1958, с. 70-71.2. То же, с. 152-153 3 620355пучая переменную по толщине детали твердость металла, уменьшающуюся к зонесоединения деталей,Получить заданную переменную по толщине детали твердость можно либо засчет поверхностного упрочнения участка5детали, либо за счет поверхностного отжига предвари тепьн о нагар то ванн ого материала.Дпя поверхностного упрочнения изделий используют в бопьшинстве случаев10дробеструйную ипи пескоструйную обработку в зависимости от вида обрабатываемого материала и его массы. Присварке закапиваемых материалов (сталь,высокопегированные алюминиевые сппа 15вы и др,) упрочненную поверхность изделия можно получить путем поверхностнойзакалки. Дпя этого изделия нагревают дотемпературы закапивания, а затем требуемую поверхность его (т,е. обращенную20при сварке к пуансону) обрабатываютструей пара ипи водной аэрозолью.Поверхностный отжиг нагартованногоизделия можно получить путем облучениялазерным пучом, нагревая свариваемую25поверхность до температуры отжига,Сварка металлов давлением по предла-гаемому способу будет происходить следующим образом.Участки фпанцев деталей перед свар 30кой подвергают обработке одним из указанных способов до получения переменной твердости по толщине фланца. Затемсвариваемые изделия укладываются в штамптак, чтобы мягкие слои металла соединяемых участков изделиясоприкасаписьмежду собой, а твердые были обращены крабочему инструменту. После этого соединяемые участки деформируют на заданную величину.При деформировании фпанцев пуансоны нажимают на упрочненные слои материала, при этом мягкие слои начинают деформироваться и упрочняться до тех пор,пока не сравняются по величине упрочнения с прилежащими споями. Таким образом, деформацией будет охвачена всятолщина фланца, но после того, как будутзначитепьно деформированы поверхностныеранее более мягкие слои, т.е. в этот момент будут значительно растянуты свари 50ваемые поверхности. Повышение гидростатического давления в конце процесса происходит за счет дополнительной нагартовф ормула изобретения