Способ рельефной сварки т-образных соединений

(51) 4 ЕТЕНИ ЕЛЬСТ 27юл %28 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ Сни(72) А.К.Кочергин, Г.М.Щелкунов, С.Н.Бахрах и И.К.Кочергин (53) 621.791763.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1368135, кл.В 23 К 11/14, 1985. (54) СПОСОБ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ .Т-ОБРАЗНЫХ СОЕДИНЕНИЙ(57) Изобретение относится к сварке и может быть использовано при контактной рельефной сварке Т-образных соединений преимущественно с криволинейной поверхностью. Цель изобрете 2, ния - повьппение качества сварного соединения. На торцовой поверхности детали 1 выполняют канавку, которая изменяется по высоте. Профиль детали 4 выполняют ответным профилю канавки, причем размеры профиля детали 4 превьппают соответствующие размеры профиля детали 1. На плоскости детали 4 выполняют рельеф 6, расположенный перпендикулярно направлению перемещения электрода 7, При прохождении сварочного тока поверхности детали 4, примыкающие к боковым поверхностям детали 1, получают осадку за счет выпрямления стрелы прогиба, работающей за счет 6. 6 ил., 1 табл.3 1496955Изобретение относится к сварке, может быть использована при контактной рельефной сварке Т-образных соединений, преимущественно с криволинейной поверхностью и является усовершенствованием известного способа по авт.св.9 1368135.Цель изобретения - повышение качества сварного соединения, 10На фиг,1 изображена схема установ-. ки детали с рельефом на другую деталь с канавкой; на фиг.2 - схема контактной Т-образной сварки двух деталей; на фи.З - схема профилей детали с канавкой и детали с рельефом; на фиг.4 - начальный момент контактной сварки; на фиг.5 - схема сварного соединения; на фиг.б - характер изменения усилий сжатия в зоне контакта 20 деталей.Способ заключается в следующем. На торцовой поверхности детали 1 выполняют канавку 2 шириной Вь, которая изменяется по высоте канавки и . Про филь 3 детали 4 выполняют ответным профилю 5 канавки 2, причем размеры профиля 3 превышают соответствующие размеры профиля 5 по ширине и глубине на величину л В осадки после сварки. ЗО На плоскости детали 4, по всей ее ширине выполняют рельеф б высотой а, перпендикулярный направлению перемещения сварочного электрода 7 с усилием Р. 35Деталь 4 с рельефом б с помощью, сварочного электрода 7 контактной машины перемещают в канавку 2 детали 1. За счет превышения ширины В детали 4 с рельефом 6 относительно ширины В 40 канавки детали 1 деталь 4 деформируется в области упругих деформаций с образованием стрелы прогиба 8 ее стенки.Процесс сварки осуществляется за счет прохождения сварочного тока через контакт 9 деталей 1 и 4 и последующей осадки детали 4 за счет частичного расплавления ее образующей контактирующей поверхности. При этом участок образующей поверхности детали 4, примыкающий к донной части канавки 2, получает усилие осадки за счет давления, создаваемого электродом 7, а участки образующей поверхности детали 4, примыкающие к боковым поверхностям канавки 2, получают осадку за счет выпрямления стрелы прогиба 8, работающей за счет рельефа б как сжатая пружина, т.к. деформация произошла в упругой области.П р и м е р . Способ реализован при приварке лопатки к колесу гидро- тормоза тяжелонагруженных машин.В детали 1 выполняют кольцевую канавку 2, которая в сечении имеет форму сегмента с радиусом 15 мм. Деталь 4 толщиной 3 = 0,8 мм имеет выштампованный рельеф 6 высотой а=1 мм. Ширина детали 4 устанавливается с учетом экспериментально определенной величины осадки ЬВ, равноЯ 1,5 мм, и составляет В=33 мм.Сварку производили на контактной машине для точечной сварки МТВУна следующих режимах: сварочный ток 30 кА; усилие сжатия 900 кгс; усилие осадки 900 кгс; время сварки 1,0 с.Деталь 4 устанавливают в верхний электрод 7 контактной машины, При включении привода деталь 4 перемещают вниз с помощью верхнего электрода 7 и вводят ее в канавку 2 детали 1. Поскольку ширина детали 4 больше соответствующей ей ширины канавки 2, то под действием сжимающего усилия реакции боковых стенок канавки 2 деталь 4 получает усилия сжатия, превышающие критические (критическая нагрузка, приводящая к потере устойчивости стальной пластины размером 10 хЗОх 1 по формуле Эйлера составляет Р =350 кгс). В результате деталь.4 теряет устойчивость и деформируется с образованием стрелы прогиба 8, создавая за счет рельефа 6 дополнительное усилие прижатия образующей поверхности детали 4 к поверхности канавки 2. В результате образованы два источника прижатия детали 4 к поверхности канавки 2: от действия электрода 7 напряжения сжатия 10 и от действия стрелы прогиба 8 - напряжения сжатия 11. Результирующее напряжение сжатия 12 от действия этих источников не превышает усилия сжатия, обеспечивающего качественное сварное соединение, При прохождении сварочного тока через контакт 9 двух. деталей происходит совместный их нагрев и частичное расплавление металла в зоне 13. Под действием результирующего действия напряжения сжатия 12 происходит осадка контактирующей образующей поверхности детали 4 по всему периметру канавки 2. Нижняя часть детали 4 получает осадку за счет5 149 хода верхнего электрода 7 вниз, а боковые поверхности детали 4 - за счет выпрямления стрелы прогиба 8.Механические испытания полученного сварного соединения показали его высокую статическую и динамическую прочность. Результаты испытаний по определению прочностных характеристик сварного соединения приведены в таблице. Металлографическое исследование показало образование сплошной литой зоны по всему периметру сварного соединения.Проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что данный способ контактной сварки Т-образных соединений по криволинейным поверх 3 чность сварного со Примечание оличестолщинаетали ени во рельефов, шт Статическая Цкг инамичес й, кочестно цикловпри нагрузке,Р = 50 кг 18 14 1,2 1,0 О,9 О,1,а=0,8 тт10 10 10 10 10 тт1,0тт 1 О 10 75 50 60 тт Требования ТУ к сварному соедине- нию 50 0,9 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 тв 45 т 40 1 110 2 120104 2 110 1 80 2 85 6955ностям позволяет получить сварноесоединение , обладающее высокой статической и динамической прочностью,расширить номенклатуру свариваемыхдеталей по толщине. Изобретение можетбыть использовано, в частности, приизготовлении колес гидротормоза тяжелонагруженных машин.Формула изобретения Способ рельефной сварки Т-образныхсоединений по авт.св.В 1368135,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения качества сварногосоединения, на детали с ответнымпрофилем по всей ее ширине выполняютпо крайней мере один рельеф, расположенный перпендикулярно направлению 20 перемещения сварочного электрода. 10 10 10 10 10 701496955 г. Фив.Ю Щм 6 оставитель 3. Ве ехред Л.Олицнык ва Корректор О.Ципл дактор кина Заказ 4375/ 16 Тираж 894 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская Маб д, 4/5 изводствеино-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор Гагарина, 1