Способ регулирования процесса контактной точечной сварки

О П И С А Н И Е 747652ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликс присоединением заявкизесударстееииый комитет СССР(23) Приоритет ло делам изобретений и открытий.763.1(088,8) Дата опубликования описания 17,07.80 С. Н. Козловский, Б. Д, Орлов, А. А. Чакалев, А. С. Камышков,А. Б. Каран, Г. П. Царьков, Л. П. Чулошников и О. Г. Юдин(54) СПОСОБ РЕГУЛИРСВАНИЯ ПРОЦЕССА КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для получения неразъемных соединений деталей из металловИзвестны способы контактной точечиой сварки, повышающие стабильность геометрических размеров соединений и процесса их формирования путем регулировании параметров режима сварки, преимущественно: времени, величины и формы импульсов сварсчного тока; изменение параметра реО жима, как правило одного, производит непосредственно в процессе формирования соединения по одному из обобщающих параметров контроля, изменение которого про5 порционально изменению размеров соединения в процессе формирования 1.К наиболее применяемым в практике контроля и регулирования процесса контактной точечной электросварки, обобщающим параметрам относятся: падение напряжения на свариваемых деталях, электрическое сопротивление зоны сварки, количество вложенной на нагрев соединения мощности и энергии, тепловое расширение металла, акустические возмущения в зоне сварки.Известные способы контактной точечной сварки не позволяют получить стабильное качество соединений деталей, имеющих зазоры в месте сварки, образукяциеся как при сборке соединений под сварку, так и при их сварке, и величина которых может произвольно изменяться в процессе сварки вследствие сопутствующих теплодеформационных процессов Причинами этого являются малый диапазон отработкиВсз- мущеннй процесса, не превышающий 1020% и особенности влияния зазора не процесс формпрования соединения, в результате которых нарушается зависимость между контролируемыми обобщающим параметром и размерами соединения.Наиболее близким к данному техническому реыению является способ регулирования процесса контактной точечной сварки, 1 три котором после прихватки перед сваркой каждой точки определяют один из параметров исходного состояния корректи3 747 68 руют величины усилия сжатия электродов и силы сварочного тока деталей и в за- ВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ВЕЛИЧИНЫ ДО ВКЛЮЧЕНИЯ сварочного токаДанный способ регулирования процесса5 сварки не позволяет получить стабильные геометрические размеры соединений и обеспечить устойчивость процесса их формирования при наличии зазоров между свариваемыми деталями, так как изменение электрического сопротивления холодного контакта, по которому осуществляют корректирование режима, не отражает изме нение условий формирования соединений при наличии зазоров. Например,при сварке : сплава АМгтсап 1 иной 2-2 мм и шагом между точками 25 мм, при изменении величины зазора от 0 до 3 мм, электрическое сопротивление холодного контакта заметно не изменяется, а только уменьшается . его стабильность с (ЗО + 2) мкОм до (28 ф 5) мк 0 м, в то время, как диаметр ядра расплавленного металла уменьшается от 7, 8 мм до О.Проведенными исследованиями установй 2 лены следуюшке особенности формирования соединений при наличии зазоров: с увелкче с нием зазора, при неизменных параметрах режима сварки геометрические размеры ядра расплавленного металла уменьшаются вплоть до полного отсутствия взаимного расплавления деталей,; усилие сжатия в плоскости свариваемого контакта уменьшается, так как часть усилия сжатия электродов затрачиВается на деформацию деталей при их сближении до соприкосновения, что снижает стабильность геометрических размеров сое- динений и увеличивает вероятность конечного выплеска.Бель изобретения - повышение качества сварного соединения.Поставленная цель достигается тем, что в качестве параметра исходного состояния деталей замеряют зазор между ними и корректировку величины усилия сжатия электродов и силы сварочного тока производят пропорционально величине измеренного зазора, при этом в случае превьппения допустимой величины зазора цикл сварки ОстанавлиВают до приВедения зазора к 50 допустимой величине,2 4Вке сопутствуюп 1 их теплодефЭрмациониыхпроцессов. Прк сверк с детад 1 1 сжимаютсяэлектродамк 2 усилием " достаточнымдля формирования стаб 1 шьного электрического контакта и удержания В изложн 1 п 1 ерасплавленного металла ядра диаметромб и высотой г Способ осушествляют следуюшим образом.Измеряют Вели И 11 у исходного зазора О в месте сварки до илк непосредственно в процессе сжатия деталей Х электродами 2 усилием заданным для сварки данного соединения без зазоракорректируют величину усилия сжатия электродов и силу сваро иного тока пропорционально величине измеренного зазора 01, затем пропускают сварочный ток, чем осушествляют непосредственно процесс сварки с формированием сварного соединения заданных геометрических размеров О, О 1 В том случае, щли величина измеренного зазора а больше допустимой величины при сварке с корректированкем режима по данному способу, цикл сварки останавливают до включения сварочного тока чем предотврашают получение саведомо дефектного соедщения,На фиг. 1 изображена схема процесса сварки; на фиг. 2 - график зависимости величины зазора и усилия сжатия си 1 ы55 сварочного тока и диаметра ядра,Между свариваемыми де 1 элями 1, имеются зазоры о образу 1 ощиеся как при сборке изделия, так к при их сварке вследстКоэФФициенты пропорциональности кор-= ректирования велкчкны сырочного тока и усилия сжатия электродов и пределы корректирования режима по данному способу определяют экспериментально на моделях конкретною соедк 11 ения.П р к м е р. Производят точечную сварку деталей, имеюп 1 кх зазоры, из сплава АМг 6 толщиной 2 Ф 2 мм, с шагом между точкамк 25 мм, без корректирования и с корректированием режима сварки, Бремя сварки В том и в другом случае оставалось неизменнымравным 0,1 с.Во всех случаях определяют диаметр ядра расплавленного металла рентгенопросвечиванием деталей после сырки,Без корректирования режима детали сваривают (см. фиг. 2 сплошные линии) при условии сжатия электродов 900 кГс (кривая 3) и силе свароп 1 ого тока (кривая 4). С увеличением величины зазора между деталями, диаметр ядра расплавленного металла (кривая 5) уменьшается, и при Величине зазора. равной 3 мм расплавление отсутствует. Прк сварке с кор. - ректированием режима (см,. фиг. Х штриховые линии) изменение величины усилия сжатия электродов к силы сварочного тока производят пропорцконалы 1 о величине747652 6зависв соединений, при сборке которых трудногарантировать отсутствие зазоров и величина которых носит случайный характерв ряде иэдепий, в связи с возможностью ослеполучения нормальных размеров соединений я 6);при относительно больших зазорах, позволяет снизить жесткие требования к допускаемой величине зазоров и уменьшаетсебестоимОсть изделия за счет упрощения1 о технологии сборки и сварки. свгде ЗсВ - сила сварочного тока икорректирования (крива- коэффициент пропорпионсти, в данном случаеО, 433;О 1 - величина зазора;Д - номинальное значение силысв,нсварочного тока при сваркебез зазора.Р:К АРсвксвнгде Р - величина усилия сжатия элексбктродов после корректирования( - коэффициент пропорциональности в данном случае равныйО, 48;2 ОГ - номинальное значение усилиясвнсжатия электродов при сваркебез зазора.Полученные значения диаметра ядра расплавленного металла (кривая 8), при сварке на скорректированном режиме даже при величине зазора д равной 3 мм нахо- у дятся в пределах допуска Д, -с, Из приведенного примера видно, гго данный способ сварки с корректированием режима повышает стабильность геометрических размеров соединений и позволяет получать соединения с нормальными размерами ядра расплавленного металла при относигельно больших размерах зазоров между деталями.Использование способа электросварки обеспечивает по сравнению с существующи. ми способами следующие преимущества: возможность получения заданных размеровсоединений при относительно больших зазорах между деталями в месте сварки; высокую стабильность размеров и свойств измеренного зазора по следующеймости Формула изобретен ия Способ регулирования процесса контакгной точечной сварки, при котором после прихватки перед сваркой каждой точки определяют один из параметров исходного состояния деталей и в зависимости от еговеличины до включения сварочного токакорректируют величину усилия сжатия,электродов и силу сварочного тока, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества сварного соединения,в качестве параметра исходного состояния деталей замермот зазор между нимии корректировку величины усилия сжатияэлектродов и силы сварочного тока производят пропорционально величине измеренного зазора, при этом в случае превышениядопустимой величины зазора цикл сваркиостанавливают до приведения зазора кдопустимой величине,Источники информации,принягые во внимание при экспергизе1. Орлов Б, Д.и др. Контроль точечной и роликовой электросварки, М., "Машиностроение", 1873, с. 196-232,2, Авторское свидетельство СССР М 460139 кл, 8 23 К 3.1/ХО 1875,. Проектная, 4 ПП фПатентф, г. Ужг ИПИ Закаэ 4307/4 писи