Роликовый электрод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 1771907 РЕСПУБЛИК 1/3 23 К 1 ТЕН П Л ТЕНА ИДЕТЕЛ ЬСТВУ РСКО К контактнои ользован в овных контения являоли ко во го ции, ЭлектОГО КОМПО- .котором окой электи - высокой е слоев оп. 1 ил,азиздэ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ(71) Волгоградский политехнический институт и Волгоградский научно-исследовательский и проектный институт технологиихимического и нефтяного аппаратостроения(56) Слизберг С,К., Чулошников П.Л. Электроды для контактной сварки, Л.; Машиностроение, 1972, с.70,Изобретение относится к контактной электросварке и может быть использовано в сварочной технике для роликовой сварки.Известен роликовый электрод, содержащий основание и рабочую часть, упрочненную жаропрочным материалом, Недостаток данного электрода состоит в пониженном сопротивлении ползучести рабочей части, так как упрочняющие частицы не связаны между собой и рассеяны в основании произвольным образом, что снижает стойкость роликового электрода.Известен роликовый электрод, упрочнение рабочей части которого выполнено в виде сетки из вольфрама или молибдена, запрессованной заподлицо в основание.Однако такое упрочнение понижает электро- и теплопроводность рабочей части, что приводит к перегреву последней и снижению стойкости электрода,Наиболее близким техническим решением является роликовый электрод, рабочая часть которого снабжена двумя стальными кольцами, прикрепленными к основанию электрода с помощью винтов,(54) РОЛИКОВЫЙ ЭЛЕКТРОД (57) Изобретение относится к электросварке и может быть исп сварочной технике, а именно в ш тактных машинах, Целью изобре ется повышение стойкости р электрода в процессе эксплуата род изготавливают из трехслойн зиционного материала, в центральный слой обладает выс ропроводностью, а внешние сло износостойкостью и соотношени ределяется в заданных пределах Однако такая конструкция роликового электрода незначительно увеличивает его стойкость, так как из-за отсутствия металлических связей между медной частью электрода и стальными кольцами идет более интенсивный износ медной части рабочей поверхности, ухудшая в свою очередь контакт на участке электрод-деталь. Это приводит к значительному росту контактного сопротивления на данном участке и пере-"4 греву рабочей части роликового электрода.Целью изобретения является увеличе- Ч,",) ние стойкости электрода.Это достигается тем, что роликовыйс.электрод, содержащий слои, выполненные из материала с высокой электропроводностью и материала с высокой износостойко ф стью, выполнены за одно целое в виде трехслойного композиционного ма гериала, у которого соотношение толщин слоев определяется в пределахОэдиз2 Оиз Дэ 20 Роликовый электрод работает следующим образом.Подвод тока к свариваемым заготовкам 25осуществляется через центральный слой 1,выполненный иэ бронзы, обладающий высокой электропроводностью, Внешние слои2 выполнены из износостойкой стали. Благодаря наличию металлических связей меж- ЗОду слоями композиционного материала,роликовый электрод воспринимает свароч-ное усилие как цельнометаллическая конструкция, что уменьшает деформациюрабочей части и существенно повышает З 5стойкость электрода,Толщины слоев электрода определяются иэ следующих зависимостей: Оэ дэ2 Оиз диз (1) 40 2 диз/дэ 2(2) где дэ - предел текучести материала электропроводного слоя при 1= 600 С, МПа; . 45азиз - предел текучести материала износостойкого слоя при 1= 600 С, МПа;дэ - толщина электропроводного слоя мм;диз - толщина износостойкого слоя, мм. 50 Толщина электропроводного слоя дэ принимается равной требуемой ширине рабочей части роликового электрода. Соотношение толщин слоев электрода диз/дэ ог-. РаНИЧЕНО УКаэаННЫМИ ПРЕДЕЛаМИ Оэ/2 аиз - 1 и считается оптимальным в связи с тем, чтобы обеспечить увеличение стойкости роликового электрода (условие (1 с сохранеГдЕ Оэ - ПрЕдЕЛ тЕКуЧЕСтИ МатЕрИада ЭЛЕКтропроводного слоя при 1 = 6 ОО С, МПа;стиз - предел текучести материала износостойкого слоя при 1 = 600 С, МПа;дэ - толщина электропроводного слоя, 5 мм;диз - толщина износостойкого слоя,мм.На чертеже изображен роликовый электрод, продольный, разрез.Роликовый электрод выполнен из трех слойного композиционного материала, содержащего центральный слой 1 из металла с высокой электропроводностью, например, низколегированной бронзы, и внешние слои 2 из износостойкого металла, 15 например - стали. При этом соотношение толщин слоев бронзы и стали находится в пределах: нием общепринятого соотношения ширины рабочей части к ширине ролика (условие (2,При выборе отношения диз/дэ меньше Оэ/2 Оиз СЛОИ Из ИЗНОСОСтОйКОГО МатЕРИаЛа несущественно влияют на стойкость роликового электрода, так как сварочное усилие будет восприниматься в основном слоем из электропроводного материала, не обладающим износостойкими свойствами. При выборе отношения диз/дэ1 ширина электрода значительно возрастает по сравнению с шириной рабочей части, что приводит к увеличению стоимости и ухудшению технологичности изготовления роликового электрода, не повышая его стойкости.П р и м е р. Из листа трехслойного композиционного материала ОЗХ 18 Н 10 Т+ БрКд + 08 Х 18 Н 10 Т толщиной 20 мм (5+10+5), полученного сваркой взрывом, был изготовлен роликовый электрод для сварки листовых заготовок из углеродистых и низколегированных сталей толщиной 3 мм,Толщина центрального слоя выбиралась иэ условия, что для сварки указанных заготовок ширина рабочей части должна быть 10 мм. Предел текучести при т = 600 С для 08 Х 18 Н 10 Т и БрКд соответственно 17,5 и 6 МПа. Исходя из этого толщина слоя из износостойкого металла определялась из соотношения:Оэдиз6див,г 1 г,5 - 1 о - " 1,74 диз 10Толщина износостойкого слоя диз была принята исходя из полученного.соотношения равной 5 мм.Роликовый электрод из композиционного материала диаметром 264 мм, толщиной 20 мм и шириной рабочей части 10 мм использовался для шовной сварки листовых заготовок толщиной 3 мм иэ углеродистых и нержавеющих сталей, Стойкость предложенного роликового электрода оказалась в 4,5 раза больше, чем у роликового электрода, выполненного из бронзы БрКд, и в 2 раза превысила стойкость роликового электрода, выполненного из бронзы БрКд, снабженного кольцами из стали 08 Х 18 Н 10 Т, прикрепленными к основанию электрода винтами,Формула изобретения Роликовый электрод, содержащий электропроводный слой из материала с высокой электропроводностью и наружные слои, вы1771907 Составитель О, Ерон Техред М,Моргентал дактор Т, Горячева Корректор Н, Милюкова аэ 3802 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 полненные из материала с высокой износостойкостью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости роликового электрода в процессе эксплуатации, он выполнен из трехслойного позиционного материала, причем соотношение толщин слоев определено из выраженияОз азиз ( 12(7 из Вэ где оэ - предел текучести материала электропроводного слоя при 600 С, МПа;Оиз - предел текучести износостойкогоматериала при 600 С, МПа;5 дэ - толщина электропроводного слоя,мм;дяз - толщина слоя иэносостойкого материала, мм,