Способ ультразвуковой сварки

198 И 1 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельст Кл. 491 т, 35/ Ло 1066352/25-27) аявлено 06,1 Ч.19 В 231 Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Мииистров СССР,1967, Бюллетень К 1,791,16 (088.8) публиковано 09,111,19 Дата опублико я описания Авторызобретения Вт. ИФЗЩс л уа ПЛ ТГ НТ 1 0 т . хЯИ"21.;дуолопов и А, М. Мицкеви Акустический инст аявитель ПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СВАРК до Л СЛопт линдр для п ьное усилие ований про веденных в ЭСО, и пров цинка, техни должно име ением е впуския Л=Лыбраноультразческомри сваро железчину, оп духа цилиндра 3 в пневмоциОитимал ве исслед сварки, про те и ВНИИалюминия, Это усилие мую выраж или ж олучен Л опт цесса А кусти ерено п ческог ть велиопт на основуковой институке меди,и т. д. ределяегде отекуматериалды; након - площадь плоского сварочного наконечника.При сварке меди, например, это усилие (при 5 након=30 ля-) составляет 450 кг. При Л сварные соединения имеют высокую прочность на срез, Однако в ряде случаев требуется уменьшить деформацию свариваемых листов, сохраняя высокую прочность соединения.Для ограничения деформации в процессе сварки производятся следующие операции. С помощью клапана 4 в пневмоцилиндр 3 подается сжатый воздух, обеспечивающий Л=-Лопт, и включаются ультразвуковые колебания. При некотором времени т сварки, зависящем от механических свойств свариваемых материалов, часть воздуха выпускается с пос присоединением заявкиПриоритет Известен способ ультразвуковой сварки металлов с переменным усилием прижатия.Предлагаемый способ позволяет повысить качество сварного соединения благодаря тому, что усилие прижатия в течение сварочного 5 цикла изменяют в пределах между оптимальной величиной, равной произведению предела текучести свариваемого металла при температуре окружающей среды и площади сварочного наконечника, и одной третью оеитимальной 10 величины. Для уменьшения деформации при сварке листов усилие прижатия уменьшают от оптимальной величины до трети оптимальной величины. При сварке металлов, имеющих изоляционные покрытия, усилие прижатия увели чивают от одной трети оптимальной величины до оптимальной величины. На фиг, 1 показано устройство для осуществления описываемого способа; на фиг. 2 и 3 - 20 графики Лт.Устройство содержит продольно-поперечную колебательную систему 1 для сварки, опорный стержень 2, пневмоцилиндр д, клапан 4 с электромагнитным управлением для подачи сжато го воздуха, обеспечивающего прижатие опорного стержня к свариваемым деталям (показаны пунктиром) с усилием Ь=Леконт, клапан Б с электромагнитным управлением, обеспечивающий выпуск сжатого воздуха из пневмо и"опт - текучниконпредел текучести свариваем ого ри температуре окружающей сре198111 Йотьв мощью клапана 5, Затем усилие становится меньше, чем У, сварка продолжается и завершается (при т=т) при этом пониженном усилии. Снижение усилия позволяет уменьшить деформацию свариваемых деталей и в то же время сохранить высокую прочность соединений (фиг. 2).Как установлено, усилие должно снижаться до величины , Кроме цикла с понижением3усилия, в ряде случаев необходимо начинать сварку при У(У и затем повышать усилие, Такой цикл необходим, например, при сварке материалов, имеющих изоляционные покрытия, Для получения качественного соединения эти покрытия в месте сварки надо разрушать. Как показывают проведенные исследования, интенсивное разрушение покрытий происходит при У= ", когда иитеисифицируются про 3цессы трения на свариваемых поверхностях. После разрушения покрытий для получения прочного соединения необходимо довести усилие до У и продолжать процесс сварки при таком усилии. С этой целью сжатый воздух подается на клапан 5, обеспечивается У= - и3 включаются ультразвуковые колебания. Когда покрытие разрушено (время, необходимое для этого разрушения зависит от механических свойств покрытия и от характера его связи с поверхностью детали), с помощью клапана 4 обеспечивается М=Л, процесс сварки продолжается и завершается при этом усилии (фиг. 3).Экспериментально установлено, что изменение усилия в пределах, не превышающих М, ие влияет па работу сварочной колебательной системы и, следовательно, на нормальное протекание процесса сварки при измененном усилии.10 Предмет изобретения 1. Способ ультразвуковой сварки металлов спеременным усилием прижатия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, усилие прижатия в течение сварочного цикла изменяют в пределах между оптимальной величиной, равной произведению предела текучести свариваемого металла при 20 температуре окружающей среды и площадисварочного наконечника, и одной третью оптимальной ьеличины.2, Способ по п, 1, отличаюагиггся тем, чтодля уменьшения деформации при сварке листов усилие прижатия уменьшают от оптимальной величины до трети оптимальной величины.3, Способ по п, 1, отличающийся тем, чтопри сварке металлов, имеющих изоляционные покрытия, усилие прижатия увеличивают от одной трети оптимальной величины до оптитальной величины,198111 Раг Ъптг Составитель Т. Олесова Жаворонкова Техред А. А. Камышникова Корректоры: А. А. Король и Е. ф. Полионоваедактор спое СГР ипография, пр. Сапунова,аказ 2626/16 Тираж 535 По ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров Москва, Центр, пр. Серова, д, 4