Устройство для высокочастотной сварки давлением

(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования(56) Авторское свидетельство СССР У 591284, кл, В 23 К 13/00, 1978.Богданов В.Н. и др. Высокочастотная сварка узлов сеялок, -Сварочное производство, 1983, Оф 10, с 15-17. ЯО 1181827(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ деталейпо отбортованным кромкам, содержащееиндуктор и обжимы для осуществлениясварочного давления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединенияпутем приведения в соответствиедеформации металла с характеромраспределения температуры по глубинешва, рабочие поверхности обжимов всечении выполнены в форме отрезковпараболы, вершина которой расположена на оси симметрии устройствамежду индуктором и обжимами.Изобретение относится к высокочастотной сварке металлических изцелий по отбортованным кромкам и можетбыть использовано, например, присварке катков сеялок, корпусов комп 5рессоров холодильников и т.п. изделий.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путемприведения в соответствие деформацииметалла с характером распределениятемпературы по гйубине шва.На Фиг. 1 изображена схема реализации предлага .мого устройства для15высокочастотной сварки катков сеялок;на фиг. 2 - расположение свариваемыхкромок и обжимов с рабочей поверхностью по предлагаемому изобретению;на фиг. 3 - вид свариваемых кромокпосле проковки в обжимах.Устройство содержит индуктор 1,расположенный у торца свариваемых отбортованных кромок, свариваемые детали 2, прижимы 3 и 4, обжимы 5 с приводом 6 их перемещения.Сварка деталей производится следующим образом,Детали 2 устанавливаются на позиции сварки в зоне индуктора 1 с помощью прижимов 3 и 4. ЗО1По индуктирующему проводу индуктора 1 пропускают ток высокой частоты, при этом производится нагревкромок деталей 2 до сварочной температуры, По окончании нагрева 35сварочный шов проковывается обжимами 5, перемещаемыми цилиндрами 6,Проведенные исследования показали,что обжимами 5 с рабочей поверхностью, выполненной по предлагаемому 4 Оизобретению, обеспечивают деформациюметалла по глубине шва в соответствиис распределением температуры по окончании нагрева,Точки с максимальной температурой 5вблизи торцов кромок получают наиболь.шую деформацию, а деформация остальных определяется параболическим законом, наиболее соответствующим характеру нагрева. Это позволяет получать 5 Осварной шов высокого качества.В зависимости от толщины д свариваемых кромок выбирается частотатока, питающего индуктор. Зона нагрева по глубине при этом обеспечивается 55более 1,5 д, так чтобы при проковкеполучать глубину сварного шваравную 1,5 д. Из этих же соображений выбираетсяширина обжимов для проковки.Положение вершины параболы, обозначенное на фиг. 2 цифрой О, определяется в этом случае величиной необходимой деформации металла на торцахкромок. Эксперименты показали, чтокачественная сварка обеспечивается,когда величина деформации на торцахкромок Ь составляет 0,5 д, а по глубине= 1,5 д от торцов равнанулю.Математический анализ при этихусловиях показывает, что общее выражение для параболы у - 2 рх приобретает, вид у = х, т.е. параметр параболы р = 0,5.Для толщин свариваемых кромок изделий д = 0,5-5 мм, реально встречающихся в практике, расстояние гопределяется в диапазоне (0,25-2,5)д. Причем для толщин д = 5 ммвершина параболы отстоит от торцакромок на расстояние г = 0,25 д,а для д = 0,5 - соответственног = 2,5 д,На практике могут возникать специальные требования по сварке иэделий, ограничивающие как глубину сварного шва , так и величину Ь деформации металла кромок.В этом случае параметр параболыбудет иметь значение, отличное от0,5, и может быть определен по формулеИдР2 д(1- ,г/д 2 фа положение вершины параболы(ЬЙ) д (1-Ь /д) 2 Предлагаемая конструкция обжимов проверена при сварке металлических изделий - катков сеялок, толщина металла кромок 3+3 мм, частота тока 10000 Гц, ширина активной части обжимов= 4,5 мм, выполнена в виде участка параболы с параметром р-"0,5 с вершиной, отстоящей от кромок на расстоянии г = 1,5 мм. Время нагрева 15 с, Усилие осадки 450 кН. Глубина шва, 4,5, Величина осадки на кромках 1,5 мм. Качество сварки- удовлетворительное. Глубина полученного шва значительно превышает глубину шва при дуговой сварке в углекислом газе, что повышает качество сваренных1181827 г. Составитель Э. Ветроватрова Техред С.Мигунова Корректор В. Синицкая РедактЬ ираж 1085 Подписное аз 6038/ ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ илиал ППП "Патент" жгород, ул. Проектная,катков и позволяет увеличить срок гарантированной безотказной работы всей сеялки.Экономический эффект может быть получен эа счет расширения области использования высокочастотной сварки взамен дугового способа сварки,который является базовым объектом, повышения качества сварного соединения, повышения производительности.