Способ стыковой контактной сварки сопротивлением

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЮЛаПюепжииРЕСЙУБЛИН А В 23 К 11 О Е 13лепак, И.Ш;Добе объе- остроен Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4 ПИСАНИЕ ИЭОБР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-производственнодинение по технологии машинЦНИИТИАШ(прототип). 5)(57) СПОСОБ СТЬ 1 КОВОЙ КОНТАКТНО ВАРКИ СОПРОТИВЛЕНИЕИ деталей с пло 8009672 кими свариваемыми торцами, заключающийся в нагреве деталей до сварочнойтемпературы при приложении осевогоусилия сжатия и последующей осадке,о т л и ч а ю щ и и с я тем, что,с целью повышения качества сваркиза счет обеспечения равномерного нагрева по сечению, свариваемые торцыпредварительно нагревают до температуры, равной 0,6-0,7 температурыплавления материала деталей, и охлаждают до выравнивания температурыпо сечению, а последующий нагревдо сварочной температуры производятпри установочной длине, большей ве-личины осадки на 10-15 мм.Изобретение относится к стыковой контактной сварке.Известен способ стыковой контактной сварки деталей с плоскими свариваемыми торцами, заключающийся в нагреве деталей до сварочной температуры при приложении осевого усилия сжатия и последующей осадке 1,Одним из основных недостатков, ограничиваюЩих практическое примене" ние сварки сопротивлением, особенно изделий с развитым сечением, являет" ся неравномерный нагрев свариваемых деталей по сечению из-за случайного расположения мест Физического кон" такта.Целью изобретения является повышение качества стыковой контактной сварки сопротивлением за счет повышения.равномерности нагрева изделий по сечению.Для достижения поставленной цели при стыковой контактной сварке сопротивлением деталей с плоскими торцами способом, заключающимся в нагреве деталей до сварочной температуры при приложении осевого усилия сжатия и последующей осадке, свариваемые торцы предварительно нагревают до температуры, равной 0,6-0,7 температуры плавления материала деталей, и охлаждают до выравнивания температуры по сечению, а последующийнагрев до сварочной температурыпроизводят при установочной длине,большей величины осадки на 10-15 мм.На фиг.1 показана циклограммапроцесса сварки по данному способу;на фиг,2 - осциллограмма изменениятемпературы в процессе предваритеаьного нагрева в трех точках; наФиг 3 - осциллограмма мзменениятемпературы в процессе окончательного нагрева в трех точках.Способ осуществляют следующимобразом, Свариваемые детали с плоскими торцами устанавливают. в токоподводящих зажимах, нагружают осевым усилием сжатия и стык нагреваютпутем пропускания электрического тока до температуры, равной 0,60,7 т,пл. материала деталей при : которой,приконтактная зона свободнодеформируется под приложенным усили"ем, и нагрев прекращают, В результатеобразуется полный физический контактпо всему свариваемому сечению. Дляпредотвращения окисления стыка применяют газовую защиту. После предва.10 20 .деталей 30 35 40 45 50 55 рительного нагрева стык охлаждаютдля выравнивания температуры по сечению, а затем снова нагревают до сварочной температуры, после чего производят пластическую деформацию в зоне стыка дополнительным усилием осадки. Выравнивание температуры по сечению деталей контролируют любым известным способом, например, при помощи трех-четырех термопар, закрепленных равномерно по периметру. одной из свариваемых деталей на расО стоянии 3 мм от стыка и подключенных к милливольтметрам.Предварительньй подогрев производят при установочной длине, рекомендуемой в зависимости от величины свариваемого сечения и материалапри сварке сопротивлением различных Для концентрации тепловыделения в стыке при повторном нагреве установочная длина, выбирается равной фусг=1 у-+ (О-Ж фч,гдет - установочная длина илирасстояние между токоподводящими зажимами;йос - величина осадки.установочная длина при последующем нагреве мояет отличаться от установочной длины при предварительном нагреве.Однако переходя от одной установочной длины к другой без разъединения состыкованных деталей затруднителен для осуществленияи поэтому предварительный и последующий нагревы производят при одной и той же установочной длине, большей величины осадки на 10-15 мм, что является частным случаем предлагаемого тех- нического решения.При установочной длине более До + 90-15)мм при повторном нагреве тепловыделение происходит почти на всей длине деталей, так как . отсутствует повышенное контактное сопротивление, являющееся концентратором, а охлаждающее влияние токо- подводящих зажимов в этом случае мало. Вследствие этого не обеспе" чивается необходимый градиент температуры по длине свариваемых деталей для получения качественного соединения.При установочной длине менее До + (10-15)мм получается оцень вы3 1309 б 72. фсокий градиент температуры по длине сечению стыка производили охлажденосвариваемых деталей, который не обес-, ные до 50-60 С. После. охлажденияпечивает необходимого Формирования производили нагрев до сварочнойсварного соединения. температуры 1250 ф 50 С и осаживалиП р и м е р . При стыковой кон-(Фиг.3). Сварку производили на спе"тактной сварке сопротивлением ко- циализированной машине ЦСТИ,тельных труб размером 283 мм из модернизированной для сварки сопростали 20 предварительный нагрев про- тивлением.изводили до 900-000 С при удельном Привод сжатия - пружинный.давлении 3 кг/мм,. Из-за случайного 1 ф Привод осадки " пневматический.и неравномерного -расположения мест , Режим сварки:Физического контакта, связанного с . установочная длина, мм 15неточностью подготовки торцов и напряжение холостогосборки деталей, стык нагревался не" хода, в . 2,8равномерно Фиг.2 Наиболее нагреты- и величина осадки, мм 3ми были места с хорошим первона- время предварительчальным Физическим, контактом. На- ного нагрева,с 1,6-2,6гретце до 900-1000 оС места под осе- время окончательноговым усилием сжатия деФормировались, нагрева,с 4,6стык опрессовывался, и по всей его в время охлаждения,с 15 - 20поверхности достигался Физический, усилие, сжатия, кг 700контакт. Снятию микронеровностей усилие осадки, кг . 3000в менее нагретых участках способ- При, применении данного споСобаствовала автоопрессовка за счет сварки обеспечивается требуемая геотеплового расширения нагретых участ ю метрия сварного соединения. Иаксии щьков стцкуемых деталей. С целью пол- ная разность температуры по сечеийюного выравнивания температуры.по . не превышает 50:,1009 б 72 се Составитель В.ЧабуркинРедактор Б.федотов Техред Л.Пекарь орректор,я 8/8 Тираж 1104ИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, 3-35, Раушская наб.,Подписное Заказ 113 ал ППП "Патент", г. Ужгород,Проектная,