Способ контактной точечной сварки

(51)5 В 23 К 11 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЪСТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Производственное объединение "Красноярский машиностроительный завод" иКрасноялский институт космической техники (Завод-втуз)(56) Патент США М 3363086,кл, В 23 К 11/30, 1968,Авторское свидетельство СССРМ 354956, кл. В 23 К 11/30, 1969,Авторское свидетельство СССРМ 695781, кл, В 23 К 11/30, 1979.Орлов Б,д, Технология и оборудованиеконтактной сварки. - М.: Машиностроение,1975 с. 158-165 Изобретение относится к сварке, а именно к технологии контактной точечной сварки электродами с плоской рабочей поверхностью разнотолщинных деталей, деталей из разноименных материалов, и может быть использовано в машиностроении,Известны способы контактной точечной сварки деталей неравных толщин или деталей из разноименных материалов, в которых для увеличения проплавления тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением уменьшают теплоотвод в электроды запрессовыванием в них вставок из менее теплопроводного материала, креплением на рабочей поверхности электродов тонких тепловых экранов, применением биметаллических конструкций рабочих концов электрода.(54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ(57) Использование; для сварки разнотолщинных деталей и деталей из разноименных материалов. Сущность изобретения: определяют диаметр рабочей поверхности (РП) электрода (Э) со стороны тонкой детали или детали с меньшим удельным электро- сопротивлением. Из заданного соотношения определяют диаметр РП противоположного Э. Это соотношение ограничивают в пределах 1; 2. Указанное соотношение РП Э может быть использовано только при смещении оси симметрии ядра относительно плоскости сварки не более чем на 35% толщины детали, 2 табл., 1 ил. Однако данные способы относительно сложны в реализации.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ точечной сварки электродами с плоской рабочей поверхностью разнотолщинных деталей или деталей из разноименных материалов, при котором со стороны более толстой детали или детали с большим удельным электросопротивлением устанавливают электрод с большей рабочей поверхностью.В данном способе выбор соотношения рабочих поверхностей диаметров электродов осуществляют экспериментальным путем. Поэтому он носит случайный характер, в особенности при сочетаниях деталей разных толщин из разноименных материалов. Это не всегда позволяет подобрать наиболее оптимальное сочетание диаметров ра-г --)бз 2 2 1) 2 1бэ 1 1 1,012 бочих поверхностей электродов и получить качественное соединение. При этом экспериментальный подбор требуемого сочетания рабочих поверхностей электродов весьма трудоемок. 5Цель изобретения - повышение технологичности процесса сварки,Поставленная цель достигается тем, что в способе контактной точечной сварки электродами с плоской рабочей поверхностьЮ 10 разнаталщинных деталей и деталей из разноименных материалов, при котором праплавление деталей регулируют изменением соотношения площадел рабочих поверхностей противоположно расположенных алек традав, диаметр рабочей поверхности электрода са стороны тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопро 1 ивлениеы паи равной их толшине, задают таким же, как при сварке этих же деталей 20 одинаковой толщины, а диаметр рабочей поверхности противоположного электрода задают в пределах 1 - 2 из условия симметрии ядра относительно плоскости свариваемо)го контакта и определяют из 25 соотношения 30где бэ 1, бэ 2 - диаметры рабочих поверхностей электродов соответс.геенно со стороныболее тонкой и толстой детали (или детали сменьшим или большим удельным электросопратиелением); 353101, л 1 - соответственно толщина,удельное электросопротивление и коэффициснт теплопроваднасти более тонкой детали (или детали с меньшим удельнымэлектросопративлением); 40Я 2, р 2, Я 2 - соответственно толщина,удельное электросопротивление и коэффициент теплопроводности более толстой детали (или детали с большим удельнымэлектросопротиелением),4 опри этом смещение осл симметрии ядраотносительна плоскости свариваемаго контакта допускают не более чем на 35% аттолщины детали,На чеотеже показана схема расположения электродов относительно деталей,Способ осуществляется следующим об.разом.Вначале определяют диамтр рабочейповерхности электрода 1 (бэ 1) со стороныболее тонкой детали 3 (или детали с меньшим удельным злектросопротиелением)при одинаковой их толщине и задают егатаким же, как пр)л сварке этих же деталей одинаковой толщины. Затем из соотношения (1) определяют требуемый диаметр противоположного электрода 2 (бэ 2) при условии, что ядро симметрично относительно плоскости свариваемого контакта. Если соотношение бэ 1 и бэ 2 больше 2, то это показывает, что получить ядро без смещения оси симметрии относительно плоскости свариваемого контакта в данных условиях сварки не представляется возможным, так как экспериментально установлено, что при отношении бэ 2/бэ 1 больше 2 дальнейшее увеличение бэ 2 практически не влияет на величину проплавления деталей, Поэтому при бэ 2/бэ 1 2 значение б 2 принимается не большим 2 бэ 1 и осуществляется проверка смещения оси симметрии ядра относительна плоскости свариваемога контакта при принятых значениях бз 1 и б 2 по зависимо- сти щ) ) .й. .1 3)д)1 Я 1 з) где А - относительное смещение аси симметрии ядра относительно плоскости свариваемого контакта,Если при принятых значениях бэ 1 и бэ 2 величина относительно смещения аси симметрии ядра не превышает 35%, то в таких услав)лях возможно получить соединение с удовлетворительным уровнем качества (праплаеление адно)л детали не меньше 20% и праплавление другой детали не больше 80%), Величина А 35% означает, что получить качественное соединение только оегулированием площадей контактов электрод-деталь, в этих условиях сварки, не представляется возможным и требуется применение других технологических приемов.П р и м е р, На машине МТПУосуществляли сварку деталей из сталей 08 кп, 30 ХГСА, 12 Х 18 Н 10 Т толщиной 1 и 2 мм в их сочетаниях, приведенных в табл, 1. Для это).а е соответствии с условиями способа со стоаань) тонкой детали задавали д)ламетр рабочей поверхности электрода бэ 1 равным 5 мм,При одинаковой толщине 1+ 1 мм (08 кп + + 30 ХГСА и 30 ХГСА + 12 Х 18 Н 10 Т) бэ 1= 5 мм задавали со стороны детали, имеющей меньшее удельное злктросопративление. Затем из соотношения (1) апре; ы яли величину Ь 2. В случаях, где бз 2/бэ; 2 (Экап, 1,5,6):,начения бэ 2 принимали равными 2 б:1 и па аьисимости (2) рассчитывали еозмаж6 1743764 Оэ 2 Я 21бэ 1 Я 1 Р 1 215 40 50 55 ное смещение оси симметрии ядра А. Поскольку полученные значения А 35 О, то в этих условиях представляется возможным получить качественные сварные соединения. После этого осуществляли сварку детаЛЕй С ПРИНЯТЫМИ ЗНаЧЕНИЯМИ бэ 1 И бэ 2 На режимах средней жесткости, приведенных в табл, 2,В результате сварки получено проплавление деталей, приведенное в табл. 1. При этом их значения находятся в допускаемых пределах 20-80%. По экспериментальным значениям величины проплавления определено смещение оси симметрии ядра А.Сравнение прогнозируемых и экспериментально полученных значений А показало удовлетворительную их сходимость. В данном случае их расхождение не превышало 9 ОПо сравнению с известным способом предлагаемый обеспечивает уменьшение трудоемкости оптимизации параметров режима на 25 - 30 О за счет исключения одного (бэ 2) ИЗ ЧЕТЫРЕХ(бэ 2 св Рсв, тсв) ВаРЬИРУЕМЫХ параметров режима сварки (см, табл. 2). Формула изобретения Способ контактной точечной сварки деталей различной толщины или деталей из разноименных материалов, при котором проплавление деталей регулируют изменением соотношения площадей плоских рабочих поверхно "тей противоположно располо.кенных электродов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения технологичности процесса, определяют смещение оси симметрии ядра относительно плоскости сварки и при ее величине не 5 более 35 О толщины детали, диаметр поверхности электрода со стороны тонкой детали или детали с меньшим удельным электро- сопротивлением задают таким же, как при сварке этих же деталей одинаковой толщи н ы и из одного и того же материала, диаметррабочей поверхности противоположного электрода определяют из соотношения гДе с 1 э 1 - ДиаметР Рабочей повеРхностиэлектрода со стороны более тонкой детали или детали с меньшим удельным электро сопротивлением;бэ 2 - ДИаМЕтР РабОЧЕй ПОВЕРХНОСТИэлектрода со стороны более толстой детали или детали с большим удельным электро- сопротивлением;25 Я 1, р 1, Й - соответственно толщина,удельное электросопротивление и коэффициент теплопроводности более тонкой детали или детали с меньшим удельным электросопротивлением;52, р 2, А 2 - соответственно толщина,удельное электросопротивление и коэффициент теплопроводности более толстой детали или детали с большим удельным электросопротивлением, но не более 2, 351743764 10 Таблица 2 оставитель С,Козловскийехред М.Моргентал Корректор С,Черн Редактор М,Циткина Заказ 2152 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патечг", г. Ужгород. ул,Гагарина, 10