Способ сварки давлением

(505 В 23 К 20/00 ЗОБ Т И ТЕЛЬСТВ хнологии нагружеи взаимо- и может 6 иметал- ительных ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕАВТОРСКОМУ СВИД(56) Авторское свидетельство СССРМ 226393, кл. В 23 К 20/00, 1968.Патент США В 3794805,кл, В 23 К 19/00, 1974,(54) СПОСОБ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к тесварки давлением с импульснымнием свариваемых деталей силамдействующих магнитных полейбыть использовано для получениялических пластин в машиностро Изобретение относится к способам сварки давлением с импульсным нагружением свариваемых деталей силами взаимодействующих магнитных полей и может быть использовано для получения биметаллических пластин в машиностроительных отраслях,Цель изобретения - упрощение технологии и снижение энергии сварки.На фиг.1 приведена схема с использованием концентратора магнитного поля; на фиг,2 - то же, для крепления свариваемых деталей под углом друг к другу; на фиг,3 - схема с использованием вспомогательных электродов; на фиг.4 - то же, для крепления деталей под углом друг к другу,Детали 1, 2, контактирующие с электродами 3, 4, подсоединены к емкостному накопителю энергии 5 через коммутатор тока 6 и отраслях, Цель изобретения - упрощение технологии и снижение энергии сварки. Магнитные поля создаются токами одного направления, проходящими через свариваемые детали и взаимодействующими с двумя частями концентратора магнитного поля или дополнительными электродами с обратным направлением тока, расположенными по обе стороны зоны сварки. Свариваемые детали, концентратор магнитного поля и дополнительные электроды расположены с зазорами относительно друг друга, что позволяет за время сближения поверхностей деталей до соударения перевести материал деталей в электропластическое состояние. 1 з,п. ф-лы, 4 ил. ду частями 7 и 8 концентполя (фиг.1, 2) или дополродами 9 и 10 (фиг.З, 4). тель энергии 5 соединен ством 11, Вместо элект(фиг,З, 4) используется опора 12.давлением осуществляиг,1, 2) следующим обрарасположены меж ратора магнитного нительными элект Емкостный накопи с зарядным устрой рода 4 на схемах токонепроводящаяСпособ сварки ется по схемам (ф зом. Емкостный накопитель энергии 5 заряжают до заданной величины напряжения от зарядного устройства 11 и с помощью коммутатора тока 6, электродов 3 и 4 ток разряда 1 Р емкостного накопителя энергии 5 пропускают через детали 1, 2 в виде токов одинакового направления ц и 2, магнитные поля которйх пересекают части 7 и 8 концентратора магнитного поля и наводят в нихЭДС (электродвижущие силы), которые вызывают в частях 7 и 8 концентратора магнитного поля вихревые токи ьт и ьв, практически находящиеся в противофазе с токами 1 и 2 в деталях 1, 2, Так как токи 1 и 2 через детали 1, 2 направлены в одном направлении и противоположны вихревым токам Ь 7 и ьз, то одновременно между деталями 1, 2 возникают магнитные силы взаимного притяжения и магнитные силы взаимного отталкивания от частей 7 и 8 концентратора магнитного поля, кроме того, токи 1 и 2 переводят материал деталей 1, 2 в электропластическое состояние - атомы в дислокациях материала деталей переходят в возбужденное состояние.Сближение поверхностей деталей 1, 2 происходит со сдвигом по Фазе, что обеспечивает в зоне сварного соединения деталей при достаточной силе удара возникновение прочных металлических связей между соединяемыми поверхностями деталей 1, 2 против концентратора магнитного поля, состоящего иэ частей 7 и 8,Способ сварки давлением осуществля. ют по схемам(фиг.3,4) следующим образом,Емкостный накопитель энергии 5 заряжают до заданной величины напряжения от зарядного устройства 11 и с помощью коммутатора тока 6, электрода 3 и дополнительных электродов 9 и 10 ток разряда р емкостного накопителя энергии 5 пропускают через детали 1, 2 и вспомогательные электроды,9, 10 в виде раздельных токов 1 и 2, причем направление токов 1 и 2 через детали 1, 2 противоположны направлению этих же токов через вспомогательные электроды 9, 10, Так как токи 1 и 2 одинакового направления через детали 1, 2 противоположны направлению этих же токов через вспомогательные электроды 9 10, то одновременно между деталями 1, 2 возникают магнитные силы взаимного притяжениямежду собой и магнитные силы взаимного отталкивания от электродов 9, 10, кроме того, токи 1 и 2 переводят материал деталей 1, 2 в электропластическое состояние - атомы в дислокациях материалы деталей пере- ходят в возбужденное состояние.Сближение поверхностей деталей 1, 2 происходит со сдвигом по фазе, что и обеспечивает в зоне сварного соединения деталей при достаточной силе удара возникновение прочных металлических связей между соединенными поверхностями деталей 1, 2 против электродов 9 и 10.Сравнивая выполнение операций при осуществлении сварного соединения деталей 1, 2 в электропластическом состоянии в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зоне против частей 7 и 8 концентратора магнитного поля (фиг,1, 2) и в зоне против вспомогательных электродов 9, 10 (Фиг.З, 4), видно, что в способе сварки давлением используется одна и та же схема импульсного нагружения свариваемых деталей силами взаимодействующих магнитных полей - схема одновременного взаимНого притяжения деталей 1, 2 между собой и взаимного отталкивания деталей 1, 2 от частей 7 и 8 концентратора магнитного поля (вспомогательных электродов 9 и 10). Отличие работы схем(фиг.1, 2) от работы схем (фиг,З, 4) при осуществлении способа сварки давлением состоит в том, что в схемах (Фиг.1, 2) силы взаимного отталкивания деталей 1, 2 от частей 7 и 8 концентратора магнитного поля являются индукционно-динамическими силами, а в схемах (Фиг.З, 4) силы взаимного отталкивания деталей 1, 2 от вспомогательных электродов 9 и 10 являются электродинамическими силами.Технология получения сварного соединения отрабатывалась на пластинах из сплавов алюминия с использованием магнитно-импульсной установки типа МИЧ/30. Крепление пластин осуществлялось по схемам (фиг. 1-4) в специальной технологической оснастке, которая присоединялась к зажимным губкам магнитно- импульсной установки. Перед сваркой поверхности пластины очищались от грязи.Использование изобретения позволяет получать биметаллические пластины, упростить технологию, уменьшить энергию сварки за счет использования эффекта электропластичности в металлах и снизить стоимость технологического оборудования за счет исключения источника предварительного нагрева - генератора токов высокой частоты (ТВЧ). Формула изобретения 1. Способ сварки давлением, заключающийся в импульсном нагружении свариваемых деталей силами взаимодействующих магнитныхполей, отл ич а ю щийс я тем, что, с целью упрощения технологии и снижения энергии сварки, свариваемые детали располагают с зазором, по обе стороны от них с зазором располагают две части концентратора магнитного поля, а импульс тока подают на свариваемые детали в одном направлении,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве концентратора магнитного поля используют электроды, на которые импульс тока подают в обратном направлении.1648688 г.г Составитель В. Грибоедактор М. Товтин Техред М,Моргентал р И. Муска Ко аказ 1486 Тираж 522 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раувская наб., 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101