Способ автоматической электродуговой точечной сварки

/18 16; В ЕТЕНИ СТВУ ок н поня йн - йв гд3. Способ ю щ и й с яР бирают из услов 1,3 - 1,4;0,1 23,где Й1 ВЬ тр отверсти етр отверст го диаметра него элемен единения;него элемента Яияот- та нижний диамверхний диамвысота нижнверстия верточечного столщина верх 8.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИ ПИСАНИЕ ИЗО Н АВТОРСНОМЪГ СВИ(71) Ордена Ленина и ордена Трудово- го Красного Знамени институт электросварки им, Е.О. Патона(56) 1.Терещенко В.И. и др. Дуговая многоэлектродная сварка пробочных швов. - "Автоматическая сварка",1175, В 8, с. 38-40.2. Информационное письмо ИЭС им. Е,О. Патона АН УССР, Р 24 (1179), 1979 (прототип).(54)(57) 1СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ нахлесточных соединений двух и более элементов, включающий выполнение в верхнем элементе соединения отверстия переменного сечения, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения технологичности процесса путем уменьшения расхода электродного материала, электроэнергии и сни" жения сварочных деформаций в соеди" нении, отверстие переменного сечения .,.801006125 вы лняют расширяющимся ижнему еди емому элементу.2. Способ по п. 1, о т л и ч ю щ и й с я тем, что отверстие переменного сечения выполняют в ви де усеченного конуса, при этом от" ношение разности диаметров оснований конуса к удвоенной его. высоте выбирают равййм= а(18; 20)по п. 1, о т л и ч а тем, что отверстие пеения выполняют ступеном его геомет ическиеИзобретение относится к машино- строенинФ и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для получения высококачественного сварного нахлесточного соединения.Известен способ электродуговой точечной сварки соединений двух деталей, заключающийся в сварке соединений несколькими электродами Г 13Однако данный способ не позволяет значительно повысить технологи ческие возможности процесса, то есть уменьшить расход электродного металла, электроэнергии и снизить сварочные деформации в соединении.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ автоматической электродуговой точечной сварки соединений двух деталей, заключающийся в сварке под Флюсом че рез цилиндрическое или коническое (обратный усеченный конус) отверстие верхнего элемента соединения 121.Однако существующий способ не позволяет повысить технологические 25 воэможности процесса - уменьшение расхода электродного материала, электроэнергии, а также снижение сварочных деформаций в соединении.Известные способы сварки создают также трудности при пакетной сборке и сварке элементов с отверстиями, так как в случае несоосности отверстий в верхних элементах происходит замыкание дуги иа стенку отверстия. При этом не гарантируется стабильное сплавление металла по периметру отверстия.Целью изобретения является повышение технологичности процесса путем уменьшения расхода электродного "0 материала, электроэнергии и снижения сварочных деформаций в соединении.Поставленная цель достигается тем, что в данном способе автоматической электродуговой точечной свар ки нахлесточных соединений двух и более элементов, при котором в верхнем элементе соедннения выполняют отверстие переменного сечения, расширяющимся к н,.жнему соединяемому элементу. При этом отверстие переменного сечения в виде усеченного конуса выполняют с отношением разности диаметров оснований конуса к удвоенной его,высоте, равным- Й (18 - О20и ступенчатым, причем его геометрические параметры выбирают из условия 60с 1/с 1 в = 1, 3 - 1, 4Ь/с 1= 0,13 - 0,23где Йн - нижний диаметр отверстияу Й - верхний диаметр отверстия; Ь - высота нижнего диаметра от"верстия верхнего элементаточечного соединения;д - толщина верхнего элемента.Укаэанные соотношения выведены исходя из возможности получения качественного сварного соединения, применительно к автоматической электро- дуговой точечной сварки электродным стержнем или пучком электродных про" волок. При отклонении Йн/Йо, Ь/с 1 н,сС в большую сторону нарушается стабильность сплавления верхнего элемента соединения с нижним, возникают шлаковые включения по периметру электроэаклепки. При отклонении в меньшую сторону расход электродного металла, электроэнергии увеличивается.Данный способ сварки позволяет уменьшить тепловложенне и, следовательно, снизить сварочные деформации.При сварке нескольких элементов в верхних элементах выполняются отверстия разных диаметров, соединение таких элементов имеет ступенчатое сечение, что позволяет существенно упростить технологию сборки и повысить качество электрозаклепочного соединения. Смещение одного отверстия относительно другого на 0,1- 0,2 диаметра верхнего отверстия не приводит к замыканию дуги на боковую стенку отверстия и обеспечивает горение дуги между электродом и верхней плоскостью нижней детали,Уменьшение соотношений ниже указанных пределов, например, Йк/с 1 в1,25; С =17,5 допустимо, однако нецелесообразно, так как в этом случае отверстие будет все в большей мере приближаться к цилиндрическому, а для получения такого же критического сечения ядра электрозаклепки необходимо увеличить диаметр отверстия, что приведет к ухудшению технологических возможностей процесса, так как возрастет время сварки, увеличится расход электроэнергии.Уменьшение данного соотношения Ь/йд = 0,13 - 0,23, например, до 0,12 приведет к уменьшению размера Ь и к увеличению размера Лн, что также не позволит получить качественного сварного соединения из-за отсутствия сплавления между верхним и нижним элементами.Увеличение Ь/д 0,23 возможно, однако в этом случае также ухудшаются технологические возможности процесса.Соотношения д/Й = 1,3 - 1,4; с= 18 - 20 р Ь/с 1 = Оф 13 - Ок 23 являются оптимальными с точки зрения и получения качественного сварного соединения и дают максимально возможную экономию электродных материалов, электроэнергии и позволяют1006125 Тютченкова Корректор А.Дзятко Заказ 2006/23 Тираж 1104 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 снизить сварочные деформации в конст; рукции.При выборе верхнего диаметра отверстия принимают минимально возможный) определяющим является отсутствие замыкания дуги в процессе сварки на боковую стенку отверстия. Верхний диаметр отверстия, должен быть на 4-5 мм больше диаметра электродного стержня. При сварке через ступенчатое отверстие нижний ди аметр выбирают в 1,3-1,4 раза боль-. ше верхнего, причем.в пределах 0,13- 0,23 При сварке через коническое .отверстие верхний диаметр выбирают также из условий отсутствия замыка ния дуги на боковую стенку отверстия, а для получения нижнего диаметра проводят образующие под углом 18-20 ф.На фиг. 1 показана подготовка поверхности верхнего элемента соединения со ступенчатым сечением по высоте; на фиг. 2 - подготовка поверхности верхнего элемента в форме усеченного конуса; на фиг. 3 - пакетная сборка нескольких элементов.В верхнем элементе 1 толщиной д выполняют ступенчатое или коническое отверстие. При этом нижний диаметр отверстия Йк больше верхнего 30 диаметра отверстия Йв, а высота нижнегодиаметра отверстия Ь и угол между образующей конуса и его высотой с. выбирают исходя из соотношений Йн/Йз = 1,3 - 1,4; с = 10 - 20З 5 Ь/Й = 0,13 - 0,23. Нижний элемент 2 выполняют без отверстия.Возможна пакетная сборка элементов, при которой диаметр среднего элемента 3 относится к диаметру отверстия верхнего элемента 1 как Й/Йэ = 1,3 - 1,4.П р и м е р . Проводилась автоматическая электродуговая точечная Составитель Г.Редактор А. Шандор Техред А,Ач сварка соединений из двух листов соступенчатым сечением отверстий/н = Оу 21; д = 16 ммю 1 сэ. = 16001800 А; Ч = 34 В; диаметр электрод- .ного стержня 14 мм; время сварки4-5 с. Сваривались также соединенияс коническим сечением отверстия(фиг. 2):й = 20 мм) 4.= 20 фр времясварки 5 с на известных режимах. Диаметрядра электрозаклепки в обоих примерах32 мм. Для получения точки такогоже диаметра, на той же толщине верх"него элементанеобходимо цилиндрическое отверстие диаметром 28 мм,Время сварки составляет 7-8 с,соответственно больше расход электродного металла и электроэнергии. Выполнена сварка соединения, показанного на фиг, 3, на извест, ных режимах. Смещение отверстий в листах поз. 1, 2 относительно друг друга на 3-4 мм не сказалось на качестве электрозаклепочного соединения, тогда как при сварке листов поз. 1,2 с одинаковыми отверстиями стабильность получения качественного сварного соединения отсутствует. Использование предлагаемого способа электродуговой точечной сварки. обеспечивает по сравнению с существующими способами:улучшение технологичности процесса сварки, а именно уменьшение расхода электродного металла, электроэнергии, снижение трудоемкости подготовки верхнего элемента соединения под сварку (со ступенчатой разделкой), что позволит получить экономический эффект от внедрения предлагаемого способа сварки на хребтовых балках рам 120-тонных цистерн только на ПО "Ждановтяжмаш" 19,3 тыс. руб.