Материалы электродов для рельефной сварки. Электроды для рельефной сварки
Электроды для рельефной сварки
Конструкция электродов для рельефной сварки зависит от типа соединения и конструкции изделия. Размер их рабочей поверхности обычно не имеет существенного значения для концентрации тока, так как форма и площадь контакта определяются формой самих свариваемых поверхностей в месте соприкосновения.
Как и при точечной сварке желательно иметь сменные электроды, так как они изнашиваются быстрее, чем другие части. Электроды крепят в электрододержателях, иногда называемых основанием электродов или блоками. На них одновременно монтируют и соответствующие приспособления. При однорельефной сварке или компактном расположении нескольких рельефов электрод с его держателем представляют единую неразъемную конструкцию.
Электроды для рельефной сварки, наиболее часто встречающиеся в практике, классифицируют в основном по способу подвода тока к месту сварки и способу зажима детали (рис. 65). К первой группе относятся электроды, предназначенные для однорельефной сварки (1—3), и электроды для сварки кольцевых рельефов разной формы (4—6), обычно удерживаемые в электрододержателях на конусах или резьбе. Вторую группу составляют электроды (7—9), применяемые для сварки нескольких рельефов одновременно. К третьей группе относятся электроды, один из которых имеет зажим (10—12). Это обеспечивает более равномерное распределение сварочного тока за счет фиксированного токоподвода.
Рис. 65. Разновидности электродов для рельефной сварки
Простейшим электродом для рельефной сварки может быть цилиндрический электрод с увеличенной плоской контактной поверхностью (ГОСТ 14111—77), с диаметром рабочей поверхности 25, 32, 40 мм.
Для сварки различного типа крепежа применяют электроды, изображенные на рис. 66. Для размещения деталей в нижнем электроде 3 в простейшем случае (рис. 66, а) высверлено только отверстие. Но это может привести к шунтированию тока и подгоранию резьбы на деталях. Запрессовка в отверстие изолирующей втулки 4 и текстолита или пластмассы (рис. 66, б) предотвращает шунтирование. Для предохранения изоляции от быстрого износа применяют защитную стальную втулку 5, которую также запрессовывают в отверстие (рис. 66, в) или покрывают прочным защитным составом. Рабочую поверхность верхнего электрода 2 для сварки таких деталей изготовляют по форме контактной поверхности головки детали. Изображенный на рис. 66 электрод имеет плоскую контактную поверхность. Верхний 2 и нижний 3 электроды крепятся в электрододержателях 1 обычной конструкции, применяемой для точечной сварки.
Рис. 66. Электроды для сварки крепежных деталей
Для многорельефной сварки применяют электроды более сложной конструкции и часто их рабочую часть делают составной. Простые плоские электроды в этом случае интенсивно изнашиваются. В местах расположения рельефов в нижнем электроде появляются углубления (рис. 67, а). Это снижает плотность тока и давление в месте нагрева. На нижней поверхности детали в местах сварки образуется выпуклость. При неравномерном износе электродов наблюдается также перераспределение сварочного тока между отдельными рельефами. Восстановление такого электрода требует обработки всей поверхности (рис. 67, б), что приводит к увеличению расхода электродных материалов.
Рис. 67. Износ электродов при многорельефной сварке
Целесообразнее применять электроды для многорельефной сварки с выступающей частью над каждым рельефом (рис. 68, а). Выступающую часть лучше изготовлять сменной. Электродные вставки можно крепить в основании способами, показанными на рис. 68, б—к.
Рис. 68. Типовые конструкции составных электродов со сменными электродными вставками
Вставки, изображенные на рис. 68, б, в, крепят на легкой запрессовке и при смене их выбивают через отверстия, предусмотренные в основании. Вставка, показанная на рис. 68, г, крепится болтом. В качестве вставки иногда используют электроды точечных машин с конусным креплением (рис. 68, д), имеющие плоскую рабочую поверхность. Электродная вставка, изображенная на рис. 68, е, имеет клиновидное крепление. Она удобна при кучном расположении рельефов, ее применяют, когда невозможно применить отдельную вставку.
Вставки, приведенные на рис. 68, ж—и, крепятся на резьбе, однако в каждой из этих конструкций резьба частично разгружена от силовых нагрузок опорой на заплечики, стальной контргайкой или стальной вставкой (рис. 68, и). Последние две конструкции позволяют регулировать вставки по высоте. Применение посадки на резьбе с наружной контргайкой в этом случае менее удачно, так как медная или бронзовая контргайки имеют недостаточную прочность, а стальная подвергается большому индукционному нагреву в сильном переменном магнитном поле, создаваемом протекающим сварочным током.
Общий недостаток электродов со сменной рабочей частью — ухудшение условий отвода теплоты от электродных вставок и расшатывание их в местах крепления, нарушающее их высоту. Крепить электродные вставки к основанию целесообразно пайкой (рис. 68, к). Глубина выемок под вставки в этом случае не должна превышать 0,7—0,8 мм. Вставки изготовляют из дорогих металлокерамических композиций. Высота вставок должна составлять 0,3—0,5 их диаметра, что позволяет снижать температуру их нагрева. Вставки припаивают к основанию электрода низкотемпературными серебряными припоями. Если основание электрода массивное, перед пайкой его необходимо подогреть, что часто приводит к короблению и окислению поверхности и увеличивает время пайки.
Удобнее припаивать вставку к переходному элементу, который на болтах или винтах крепится к массивному основанию (рис. 69).
Рис. 69. Электроды для многорельефной сварки с впаянными вставками: 1 — переходный держатель вставок; 2 — вставки из медно-вольфрамовой металлокерамической композиции; 3 — отверстия охлаждающих каналов; 4 — основание; 5 — винты для крепления держателей вставок
Недостаток такой конструкции — появление контактного сопротивления, увеличивающего нагрев электродов. Диаметр рабочей части электродных вставок должен в 3—5 раз превышать диаметр рельефа и быть не менее 10 мм. На окончательный выбор их размеров оказывает существенное влияние способ крепления вставок и их охлаждение.
При многорельефной сварке очень важно сохранить параллельность рабочих поверхностей электродов, тогда ток и усилие будут распределяться по рельефам более равномерно и качество сварки каждого рельефа будет стабильным. Допуск на непараллельность— 0,02 мм на 100 мм длины электрода. Параллельность поверхностей достигается различными путями. Машины для рельефной сварки обычно имеют более жесткую станину и при правильной установке и подгонке электродов условия параллельности выполняются. Для особо точной взаимной ориентации электродов и обеспечения параллельности их рабочих поверхностей электроды 1 (рис. 70) устанавливают на промежуточные плиты 4, которые связаны друг с другом двумя направляющими 2, как в штампах для холодной штамповки. Направляющие изолируют втулками 3 или изготовляют из армированной пластмассы.
Рис. 70. Способы точной установки рабочих поверхностей электродов
Обеспечить параллельность рабочих поверхностей можно применением самоустанавливающегося электрода (рис. 70). Это устройство хорошо работает при одновременной сварке двух рельефов. При сварке трех рельефов один из электродов следует крепить на шаровой опоре. Наиболее равномерное распределение усилия между рельефами может быть достигнуто при применении устройств с автономным ходом отдельных электродов, опирающихся на гидропласт (рис. 70), масло или пружины. Сварочный ток к таким электродам подводят с помощью гибких шин.
На рис. 71 приведена многоэлектродная головка, в которой с целью улучшения динамической характеристики система токоподвода выполнена через жидкий электропроводный сплав. Этим материалом может быть сплав галлия с иридием, оловом, цинком и др. Усилие на электродах уравнивается давлением масла и передается через эластичную диафрагму. Подобное устройство может быть использовано и на многоэлектродных машинах (авт. свид. № 452458).
Рис. 71. Многоэлектродная головка с подводом тока через жидкий металл: 1, 5 — корпус; 2 — токоподводящая шина; 3 — герметичная камера; заполненная маслом; 4 — эластичная диафрагма; 6 — электрододержатель; 7 жидкий электропроводной сплав в зазорах, соединенных между собой; 8 — уплотнительное кольцо; 9 — электрод
Некоторые отрасли, широко применяющие рельефную сварку, имеют отраслевые нормали на электроды. Нормали автомобильной промышленности 0Н37 0766—70 — 0Н37 0778—70 рекомендуют 13 типов электродов для рельефной сварки: электроды с прямоугольной и круглой рабочей поверхностью, электроды П-образной формы для сварки гайкодержателей и других деталей подобной формы, круглые электроды со сменными фиксаторами ит. п. Большинство электродов крепятся на конус. Для электродов, предназначенных для сварки нескольких рельефов, предусмотрено клиновидное крепление. Каждая конструкция имеет несколько типоразмеров, что позволяет использовать электроды для сварки изделий из металлов разных толщин.
Стойкость электродов в значительной мере зависит от системы их охлаждения. Обычно охлаждают основание электродов (рис. 72, а). Система охлаждения в данном случае уплотняется резиновым кольцом. Более сложная система прямого охлаждения электрода (рис. 72, б, в) обеспечивает лучшие условия отвода теплоты.
Рис. 72. Система охлаждения электродов для рельефной сварки
Условия работы электродов при рельефной сварке отличаются от условий их работы при точечной сварке. Однако они имеют большую площадь соприкосновения с деталью, следовательно, средняя плотность и давление на контактной поверхности ниже. Большая площадь соприкосновения способствует лучшему отводу теплоты от свариваемых деталей.
Распространенное мнение о лучшей стойкости электродов при этом способе не всегда подтверждается на практике. В реальных условиях стойкость электродов до заправки 1000—1500 сварок. Удельный расход электродных сплавов на 1000 сварных соединений для рельефной сварки, как правило, выше, чем для точечной, так как зачищаемая поверхность больше. Вероятная причина снижения стойкости электродов — повышенный их нагрев в результате более интенсивного теплоотвода и худшие условия охлаждения, чем у электродов при точечной сварке. Последнее зависит от расстояния охлаждающих каналов от рабочей поверхности электродов.
www.stroitelstvo-new.ru
Материалы электродов для рельефной сварки
Для получения высокой стойкости электродов необходимо правильно выбирать электродные материалы. Для этого можно пользоваться требованиями к основным свойствам электродных материалов различного назначения, определяемых ГОСТ 14111—77, нормалями машиностроения и международными стандартами. В этих требованиях установлены три класса сплавов, различающихся электропроводимостью по отношению к отожженной меди и твердости.
Основание электродов или электрододержатели обычно изготовляют из металлов 2-го класса, которые имеют твердость не менее НВ 120 и относительную электропроводимость 75% и выше (см. табл. 10). Если основание электродов имеет значительное сечение, вполне допустимо применение металлов 3-го класса твердостью выше НВ 180 и относительной электропроводимостью не ниже 45% (табл. 17). При выборе этих материалов иногда существенное значение имеют литейные свойства материала, так как некоторые детали оснастки имеют сложную форму и изготовляются литыми. В некоторых случаях для электродов допустимы сплавы 3-й группы. Например, на ГАЗе используют кремненикелевую бронзу, даже термически не обработанную. Этот материал можно применять для электродов при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей, если плотность тока в контакте электрод—деталь не свыше 100 А/мм2.
| Материал | Содержание легирующих элементов, % | Электропроводимость при 20° С в % от электропроводимости меди | Твердость HB при 20° С | Предел прочности при растяжении при температуре 20° С, кгс/мм2 | Температура начала рекристаллизации, °С |
| БрНБТ | 1,4—1,6 Ni0,2—0,4 Be0,05—0,15 Ti | 45 | 180—240 | 85 | 500 |
| МКБ 2,5-0,5 | 2,3—2,7 Со0,4—0,7 Be | 50 | 180—230 | 78 | 500 |
| БрНХ К 2,5—0,7— 0,6 | 0,5—1 Cr2—2,8 Ni0,5—0,9 Si | 50 | 200—240 | 80 | 500 |
| БрКН 0,8—3,5 | 0,6—1 Si3—4 Ni | 25—35 | 140—160 | — | 450 |
Для изготовления электродных вставок в зарубежной практике применяют порошковые композиции вольфрама его карбидов, молибдена с медью. Композиции имеют высокую твердость, достигающую НВ 490 (для случая спекания меди с карбидом вольфрама), предел прочности до 95 кгс/мм2 и электропроводимость 20—45%.
Специальные материалы изготовляемые на основе порошков серебра с вольфрамом, молибденом или их карбидами, имеют сравнительно невысокий предел прочности (25—50 кгс/мм2), электропроводимость 40—60% от электропроводимости чистой меди и твердость НВ 150—200.
Изготовленную из порошковых материалов пластинку припаивают серебряным припоем к рабочей поверхности электродной вставки или всю электродную вставку припаивают к основанию электрода.
www.stroitelstvo-new.ru
Контактная рельефная сварка
Контактная рельефная сварка
Рельефная сварка – способ контактной сварки, при котором соединение деталей происходит на отдельных участках по заранее подготовленным или естественным выступам.
При рельефной сварке (рис.1) на поверхности одной из свариваемых деталей предварительно формируют выступ (рельеф) круглой, продолговатой, кольцевой или иной формы, который ограничивает начальную площадь контакта деталей, в результате чего при сварке в этой зоне повышаются плотность тока и скорость тепловыделения. При нагреве рельеф постепенно деформируется; на определенной стадии формируется ядро (точка), как при обычной точечной сварке. Часто на поверхности детали выполняют несколько рельефов.
| Рис.1. Схема контактной рельефной сварки |
Рельефно-точечная сварка заключается в применении метода точечной и рельефной сварки (рис.2). В процессе сварки на одной из свариваемых деталей также делают выступы (обычно круглой формы), которые в отличие от рельефной сварки сваривают последовательно – один за другим. Рельефно-точечная сварка обеспечивает более высокое и стабильное качество соединений неочищенных заготовок по сравнению с обычной точечной сваркой.
| Рис.2. Схема рельефно-точечной сварки |
- Оборудование для контактной сварки / Под ред. В.В. Смирнова. – СПб.: Энергатомиздат. 2000. – 848с.
- Технология и оборудование контактной сварки / Б.Д. Орлов, А.А. Чакалев, Ю.В. Дмитриев и др.; Под общ. ред. Б.Д. Орлова. – М.: Машиностроение. 1986. – 352с.
- Сварка на контактных машинах / Н.С. Кабанов. – М.: Высшая школа. 1979. – 215с.
- Основы сварочного дела / В.Г. Геворкян. – М.: Высшая школа. 1991. – 239с.
- Сварка, резка и пайка металлов / К.К. Хренов. Машиностроение. 1952. 384с.
- Справочник сварщика / Под ред. В.В. Степанова. М., Машиностроение, 1974, 520с.
- Оборудование для контактной сварки: Справочное пособие / Под ред. В.В. Смирнова. – СПб.: Энергоатомиздат. 2000. – 848с.
weldworld.ru
Рельефная сварка
Рельефная сварка – разновидность точечной контактной сварки, при которой детали соединяются на отдельных участках с предварительно подготовленными или естественными выступами (рельефами) в результате приложения усилия сжатия и подвода тока.
Сущность процесса
На поверхности одной или обеих свариваемых заготовок заранее выштамповываются выступы (рельефы) круглой, кольцевой, продолговатой или другой формы. Затем детали зажимаются между электродами, обычно имеющими форму плиты, с приложением к ним усилия Fсв, и включается сварочный ток.
Рисунок. Схема рельефной сварки
Металл выступа начинает интенсивно нагреваться и постепенно деформируется. На определенной стадии в месте контакта заготовок образуется зона расплавления как при точечной сварке. По мере протекания сварочного тока возрастает объем зоны расплавления, а металл выступа, деформируясь, выходит на наружную поверхность заготовки. После выключения тока расплав охлаждается и кристаллизуется с образованием ядра, окруженного уплотняющим пояском пластически деформированного металла, по которому соединение сформировалось без расплавления.
Рисунок. Образование соединения при рельефной сварке
Основное отличие рельефной сварки от точечной заключается в том, что контакт между заготовками и сварное соединение определяются формой и размерами выступа, а не формой рабочей поверхности электродов, как при обычной точечной сварке. Таким образом, при заранее подготовленных выступах за один ход машины рельефной сварки можно произвести до нескольких десятков сварных точек.
Электроды имеют длительный срок службы из-за большой контактной поверхности и концентрации тока и давления в рельефах свариваемых деталей.
Недостатком данной технологии является повышенная электрическая мощность, требуемая для сварочных прессов.
www.osvarke.com
24.Разновидности контактной рельефной сварки, их технологические особенности.
Рельефную св-ку обычно прим-т для соед-я стальных деталей, реже – для соед-я деталей из цветных металлов и сплавов. Ее классифицируют по ф-ме и способу изгот-я рельефов, а также форме сварного соединения.
Широкое применение нашла контактная рельефная св-ка нахлесточных соед-й из листовых мат-лов с рельефами различной ф-мы, полученными холодной штамповкой. Обычно используют круглый рельеф (рис, а). Для увел-я площади сварки, прим-т рельефы продолговатой ф-мы(рис. б, в).
При св-ке одноврем-но нескольких точек на листовых конструкциях из сталей и титановых сплавов применяют, круглые рельефы, Осн-е размеры рельефов и диаметр литой зоны можно опр-ть, используя след-е соотнош-я: dр = (0,6…0,8) d ; hр = (0,2…0,3) dр; d = (1,1…1,4) dр . При св-ке деталей малых толщин и деталей из пластич-х металлов с целью повыш-ия проч-ти рельефов рекомендуют изгот-ть их высадкой(рис, г). Высаж-е рельефы прим-т также при приварке болтов и гаек (рис, д, е). Особую группу составляют Т-образные соединения. Такие соединения можно получать с использ-м рельефов с острой гранью ( рис, ж, з, и, к). Для приварки бобышек, гаек, болтов, для герметизации корпусов микросхем и полупроводниковых приборов используют кольцевые рельефы (рис, л, м, н). При небольшой величине нахлестки для герметизации корпусов используют сварку по контуру без дополнительных кольцевых рельефов (рис. о). Отдельную группу Т- образных соединений представляют изделия, в которых одна из деталей торцевой поверхностью (сферической или конусной) приваривается к развитой поверхности другой детали. Необходимый рельеф может быть образован на конце стержня или в привариваемом листе. Во всех этих случаях сварка происходит по всей поверхности привариваемого стержня (рис. п, р). Такое же Т- образное соединение может быть получено при сварке листов, в которых рельефы расположены на торце листа (рис, с) или выштампованы в плоской детали (рис. 4.1, т). К рельефным соединениям относятся крестообразные соединения проволок, стержней или труб (рис, у, ф, х, ц). Рельеф в данных соединениях образуется естественными формами деталей. Для увеличения жесткости трубам иногда придается особая форма (рис, ц).
Своеобразными рельефами являются вставки-концентраторы, расположенные между свариваемыми деталями в нахлесточных и Т- образных соединениях (рис, ч, э, ю, я).
25.Разновидности контактной шовной сварки. Особенности формирования соединений.
При контактной шовной сварке соединение свариваемых частей происходит между токоведущими вращающимися дисковыми электродами (роликами), передающими усилие сжатия. Существует три разновидности шовной сварки: а) непрерывная;б) прерывистая; в) шаговая.
При непрерывной шовной св-ке токоведущие ролики вращ-ся непрерывно и ток через них и зону св-ки поступает также непрерывно.
Наибольшее распространение получила прерывистая шовная сварка. При ее осущ-и импульсы св-го тока черед-ся с паузами. При протекании импульса св-го тока длит-ю τсв в зоне между ролика выдел-ся теплота, св-е детали нагрев-ся до Тпл и образ-ся зона расплавления .
При осуществлении шаговой сварки вып-ся основное правило, кот-е должно соблюд-ся как при точечной, так и при шовной сварке: кристаллизация металла св-й точки должна происходить при действующем усилии сжатия. При этом условии обеспечивается высокое качество соединений.
При изгот-ии ответственных узлов из алюминия и его сплавов, а также спец-х сплавов применяется шаговая сварка с повыш-м ковочным усилием Fков. Оно приклад-ся к эл-дам во время их остановки после выключения св-го тока Iсв . Приложение повыш-го ковочного усилия Fков способствует получению соед-ий без усадочных раковин и снижению растяг-х остат-х напряж-й в металле зоны соед-я.
Соед-я при шовной св-ке разделяют на две группы: нахлесточные и стыковые. К нахлесточным соединениям (рис. 5.6,а, б, в ) относят соединения с простой нахлесткой, полуфлацевые и фланцевые. Для повышения производительности применяют также шовную сварку нахлесточных соединений по предварительно подгот-му рельефу (г).
Особенности формир-я соед-й . Осн-е парам-ры режима шовной св-ки след-е: - величина св-ого тока; - длит-ть импульса св-го тока; - длит-ть паузы; - св-е усилие; - ковочное усилие; - длит-ть прилож-я ковочного усилия; - длит-ть запазд-я; - длит-ть перемещения роликов; - длит-ть остановки роликов; - скор-ть св-ки; - ф-ма и размеры раб-ей пов-ти роликов.
При прерывистой сварке зависимость скорости сварки от шага точек и длит-ти цикла св-ки (τ ц = τсв + τп) выглядит след-м образом: Vсв = 0,06tш /(τсв + τп), м / мин.
где ш - шаг точек в мм; τсв - длительность импульса сварочного тока, с; τп – длительность паузы, с.
При заданном tш скорость сварки Vсв тем больше, чем меньше τсв и τп. Для повышения Vсв шовная сварка с прерывистым включением тока выполняется на более жестких режимах.
При помощи шовной сварки изготовляют изделия из листовых материалов. К ним относятся топливные и масляные баки, глушители выхлопа двигателей, трубы, корпуса холодильников, пенные огнетушители, панельные отопительные радиаторы, мембраны, сильфоны, узлы стиральных машин, элементы солнечных батарей, узлы сельхозмашин. Шовная сварка применяется для соединения концов стальных лент в цехах холодной прокатки металлургических заводов, изготовления электродов аккумуляторов и др.
studfiles.net
28.Расчет параметров режима контактной рельефной сварки.
Основными парам-ми режима рельефной св-ки явл-ся: 1. ф-ма и размеры рельефов; 2. величина св-го тока Iсв; 3. время протекания св-го тока св; 4. св-е усилие Fсв; 5. ков-е усилие Fков; 6. время приложения ков-го усилия ков; 7. время запаздыв-я ков-го усилия зап; 8. ф-ма и размеры эл-дов.
Величину сварочного тока при рельефной сварке листов внахлестку по штампованным круглым рельефам (см. рис. 4.3) можно определять по методике, описанной в разделе 3.6. Величина сварочного тока при одновременной сварке по нескольким рельефам прямопропорциональна их количеству. Усилие сжатия также прямопропорционально числу одновременно свариваемых рельефов.
При Т- образной сварке стержней в основном используется сферическая и коническая форма торцов. Более высокие прочностные показатели имеют соединения со сферической формой торцов (рис. 4.1, n). В массовом производстве чаще применяется коническая форма торцов, как более простая в изготовлении.
Угол заточки (рис. 4.1, р) в зависимости от диаметра стержня колеблется в пределах 120…1700. При сварке стержней диаметром dст = (4…12) мм время протекания сварочного тока находится в диапазоне 0,1…0,3 с.
Для расчета величины сварочного тока используют зависимость:
Iсв = ( 1,2…1,6 ) dст , кА (4.3)
где dст - диаметр привариваемого стержня, мм.
Значительное распространение получила рельефная сварка с формированием рельефа за счет сопряжения различных по форме деталей, например, острой грани гайки или штуцера с листом (рис. 4.6, а). Кольцевые рельефы треугольной формы обеспечивают возможность получения прочных и герметичных соединений (рис. 4.6, б) . Угол α при вершине рельефа составляет от 90 до 1000. Ширина основания bр кольцевого рельефа зависит от толщины листа δ. Обычно bр = δ.
Для расчета св-го тока соед-й типа а и б использ-ся ф-ла: Iсв = (0,6…0,8) l.где l – периметр кольцевого шва диаметром D, мм.
Время протекания сварочного тока для соединений типа а (рис. 4.6, а) определяется по формуле: τсв = 0,01 d δ 0,1δ , где d – диаметр окружности начального контакта, мм ; δ – толщина свариваемого листа, мм.
Усилие сжатия для соед-й типа а опр-ся по ф-ле: Fсв = δ 0,1δ ,Н где Sсв – площадь зоны сварки, мм2; δ – толщина св-го листа, мм; τсв – время протекания сварочного тока, с.
Величины Iсв и Fсв зависят от площади зоны сварки Sсв и могут быть определены также по формулам: Iсв = Ј Sсв ; Fсв = р Sсв, где Ј – плотность св-го тока; Sсв – площадь зоны св-ки; р – давление.
При сварке низкоуглеродистых сталей качественные соединения образуются при плотностях сварочного тока 240…300 А/мм2 и давлениях 60…80 МПа.
Рельефная сварка повышает производительность процесса сварки (одновременная сварка нескольких точек, соединение по контуру, сварка протяженных соединений), уменьшает величину нахлестки и массу изделия (малая область нагрева и пластической деформации), повышает стойкость токоподводящих электродов (вследствие применения электродов с увеличенной контактной поверхностью), практически исключает операцию разметки.
studfiles.net
www.samsvar.ru
Электрод для рельефной сварки
Изобретение относится к контактной рельефной сварке металлов и может найти применение при соединении крепежных деталей и арматуры с листом в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение стабильности качества сварки и экономия цветных металлов. Электрод выполнен в виде корпуса 1 со сквозным центральным цилиндрическим каналом 2, переходящим в конический канал 3 с вершиной в сторону рабочего торца. Длина части канала цилиндрической формы составляет 1/10 часть от общей длины канала. Электрод позволяет предотвратить шунтирование тока, что стабилизирует качество сварки. 2 ил.
(ОГОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1, (sI>s В 23 К 11/30
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4457260/27 (22) 23.05.88 (46) 15.08.91, 6юл. Гч . 30 (71) Волжское обьединение по производству легковых автомобилей (72) В.M.Êàïèòàíåíêî (53) 621.791,763.1.037(088.8) (56) Гуляев А.И, Технология точечной и рельефной сварки сталей. М.; Машиностроение, 1978, с.147. рис.66а. (54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к контактной рельефной сварке металлов и может найти
„„SU „„1669669 А1 применение при соединении крепежных деталей и арматуры с листом в различных отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение стабильности качества сварки и экономия цветных металлов, Электрод выполнен в виде корпуса 1 со сквозным центральным цилиндрическим каналом 2, переходящим в конический канал 3 с вершиной в сторону рабочего торца. Длина части канала цилиндрической формы составляет
1/10 часть от общей длины канала. Электрод позволяет предотвратить шунтирование тока, что стабилизирует качество сварки. 2 ип.
166>9669
Составитель Э,Ветрова
Техред М.Моргентал
Редактор Н.Горват
Корректор Q.Кравцова
Эакаэ 2702 Тираж 508 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Изобретение относится к контактной рельефной сварке металлов и может найти применение при соединении крепежных деталей и арматуры с листом в различных отраслях промышленности.
Целью изобретения являются повышение стабильности качества сварки и экономия цветных металлов.
На фиг,1 представлен электрод, разрез; на фиг,2 — оснастка для рельефной сварки со свариваемыми заготовкой и листом, Электрод для рельефной сварки выполнен в виде корпуса 1 со сквозным цилиндрическим каналом 2, переходящим в конический 3. причем цилиндрическая часть канала составляет приблизительно 1/10 часть от всей л„пины канала. На наружной поверхности электрода выполнен посадочный конус 4. Корпус 1 установлен в электрододержателе 5. Подле>кащие сварке лист 6 и заготовку 7 размещают на корпусе 1 нижнего электрода. После зажатия соединяемого листа 6 и заготовки 7 верхним электродом
8 пропускают импульс сварочного тока и осуществляют сварку, 5 Использование изобретения позволяет предотвращать шунтирование тока, стабилизирует качество сварки и снижает металлоемкость электрода.
Формула изобретения
10 Электрод для рельефной сварки с центральным сквозным каналом для размещения свариваемой детали, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения стабильности качества сварки и экономии цветных
15 металлов, часть канала со стороны нерабочего торца электрода выполнена конической с вершиной, обращенной в сторону рабочего торца и переходящей в цилиндрическую часть, при этом длина части канала
20 цилиндрической формы составляет 1/10 общей длины канала.
Похожие патенты:
Изобретение относится к контактной сварке и может быть использовано при разработке оборудования для электроконтактного нанесения порошковых покрытий
Изобретение относится к сварке, в частности к электродам для электроконтактной точечной сварки, и может использоваться в машиностроительной, металлургической, станкостроительной и других отраслях промышленности для изготовления сварных конструкций
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано в машиностроении и смежных с ним отраслях промышленности, преимущественно, для сварки конструкций из легких сплавов
Изобретение относится к машиностроению , в частности к электродным устройствам для контактной точечной сварки, и может найти применение при реализации способов сварки с обжатием периферийной зоны соединения
Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к производству электродов для машин контактной точечной сварки
Изобретение относится к сварочному оборудованию и м.б
Изобретение относится к сварке, в частности к оборудованию для контактной точечной сварки
Изобретение относится к сварочному оборудованию, в частности к электродам машин контактной сварки, и может найти применение при соединении арматурных стержней
Изобретение относится к сварочной технике, в частности к производству электродов для контактной сварки, и может найти применение при изготовлении изделий в различных областях машиностроения
Изобретение относится к сварке, в частности к способу изготовления электрода для контактной точечной сварки, и может найти применение при изготовлении электродов сложного профиля
Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в конструкциях электродов для точечной сварки
Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении электродов для точечных контактных сварочных машин и дуговых плазмотронов для сварки и резки
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к материалам для изготовления электродов контактных сварочных машин, и предназначено для сварки преимущественно нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для получения неразъемных деталей из сталей и сплавов
Изобретение относится к электродам для контактной точечной сварки
Изобретение относится к области сварки, в частности к электродам для контактной точечной сварки, и может быть использовано в машиностроительной, металлургической, станкоинструментальной и других отраслях промышленности для изготовления сварных конструкций
Изобретение относится к машиностроению, а именно к контактно-стыковой сварке трубы с заглушкой при герметизации тепловыделяющих элементов атомных станций
Изобретение относится к контактной рельефной сварке металлов и может найти применение при соединении крепежных деталей и арматуры с листом в различных отраслях промышленности
www.findpatent.ru
Электрод для рельефной сварки
Использование: при рельефной сварке гайки с листом Сущность изобретения: для исключения выплеска металла в полость гайки и деформации резьбы ограничивают перемещение электрода. Упор, ограничивающий перемещение, закрепляют на токоподводящем стержне или на его держателе. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 11/14, 11/30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880382/08 (22) 05.11.90 (46) 15,12.92. Бюл. М 46 (71) Минский автомобильный завод (72) О. Н. Мазаник и А. Н. Павловский (56) Авторское свидетельство СССР
М 524645, кл. В 23 К 11/30, 1975.
Технология и оборудование контактной сварки/Под ред. Б. Д, Орлова. — М.: Машиностроение, 1975, с. 219 — 221.
Изобретение относится к сварке, а именно к рельефной сварке гаек с листовым металлом и может быть использовано в машиностроении, Известен электрод для контактной приварки к детали с отверстием, содержащий смонтированный на штампе сварочной машины корпус, в котором размещен первичный фиксатор свариваемых деталей, выполненный с двумя посадочными конусами для гайки и детали, центрирующими корпус и гайку относительно отверстий детали.
Известен электродный узел для рельефной сварки гайки с листовым металлом, содержащий два электрода между которыми устанавливают гайку и лист металла, и сжимая их электродами и пропуская импульс сварочного тока производят сварку, Недостатком известных электродов является то, что при сжатии гайки с листом из-за большого усилия сжатия в момент оплавления рельефов и нагрева зоны,прилегающей к витку резьбы, происходит выплеск металла в полость гайки и горячее деформирование резьбы, „,. Ж„„1780960 А1 (54) ЭЛЕКТРОД ДЛЯ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ (57) Использование: при рельефной сварке гайки с листом, Сущность изобретения: для исключения выплеска металла в полость гайки и деформации резьбы ограничивают перемещение электрода. Упор, ограничивающий перемещение, закрепляют на токоподводящем стержне или на его держателе.
2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Цель изобретения — повышение качества сваренных изделий путем исключения при сварке выплеска металла в полость гайки и деформации гайки и резьбы.
Указанная цель достигается тем, что в электроде содержащем токоподводящий стержень, держатель стержня, на токоподводящем стержне или держателе установлен упор.
Указанный отличительный признак в известных технических решениях подобного назначения не обнаружен и в связи с тем, что в совокупности с известными позволяет получить положительный эффект, он является существенным.
На фиг. 1 изображен предлагаемый электрод с упором в виде втулки, общий вид; на фиг. 2 — то же, в рабочем положении; на фиг. 3 — электрод с упором-втулкой, опирающейся в процессе сварки на нижний электрод; на фиг. 4 — электрод с упором, смонтированным на держателе токоподводящего стержня.
Электрод содержит токоподводящий стержень 1 с охлаждающим каналом 2, установленный в держателе 3. На резьбу стерж1780960 ня 1 навернуты упор 4, выполненный из нетокопроводящего (диэлектрического) материала в виде втулки и фиксирующая его гайка 5. Упор 4 может быть установлен не только на стержне 1, но и на держателе 3 и выполнен, например, в виде ушек с регулировочными винтами 6 (фиг, 4), взаимодействующими с опорным кольцом 7, закрепленным на корпусе сварочной машины.
Электрод работает следующим образом.
На нижнем неподвижном электроде 8 сварочной машины размещают свариваемые детали, лист 9 и гайку 10 с рельефами
11. Включают привод подвижного верхнего электрода, последний перемещается вниз, гайка 10 и диск 9 зажимаются между элект. родами, подается импульс сварочного тока, рельефы 11 при этом плавятся, гайка 10 осаживается и приваривается к листу 9, Ход верхнего подвижного электрода, стержня 1, величина осадки гайки 10 ограничены упором 4. Перемещение стержня 1 вниз прекращается при вступлении в контакт упора
4 с листом 9 (фиг. 2}, с электродом 8 (фиг. 3), винтов 5 с кольцом 7 (фиг. 4), Величина осадки гайки 10 может быть меньше или равна высоте рельефов 11, определяется экспериментально и зависит от размеров свариваемой гайки, площади контактных поверхностей рельефов, свойств сваривае5 мых материалов и требований, предьявляемых к сварному соединению.
Использование предлагаемого. электрода позволяет избежать выдавливания металла в полость гайки, деформации гайки, 10 повысить качество сварного соединения, исключить необходимость калибровки резьбы после сварки.
Формула изобретения t5 1. Электрод для рельефной сварки гайки с листом, содержащий токопровдящий стержень и держатель стержня, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем исклю20 чения выплеска металла в полость гайки и деформации резьбы, он снабжен упором для ограничения перемещения электрода.
2. Эле ктр од по и. 1, о т л и ч à ю шийся тем, что упор закреплен на токподводящем
25 стержне, 3. Электрод поп.1,отл ича ющийся тем, что упор закреплен на держателе стержня.
1780960
Составитель 3. Ветрова
Техред М.Моргентал Корректор С, Патрушева
Редактор С. Кулакова
Заказ 4239 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытйям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
www.findpatent.ru
Материалы электродов машин для рельефной сварки
В соответствии с особенностями конструкции электродов для индивидуальной и групповой рельефной сварки различают и две группы материалов, применяемых для их изготовления. Одна группа материалов предназначена для изготовления электродов индивидуальной рельефной сварки (электродов первой группы), а другая — для изготовления простых электродов групповой сварки и оснований сложных электродов (электродов второй группы).
В настоящее время существует мнение о целесообразности изготовления электродов обеих групп из высокоэлектропроводных бронз, однако единой точки зрения о выборе бронзы еще нет. Так, А.С. Гельман рекомендует для изготовления таких деталей применять бронзы с твердостью по Бринелю НВ 140…220 и относительной электропроводностью 45…55%. Ф.Е. Третьяков и др. при рельефной сварке применяли электроды из кадмиевой бронзы и бронзы Мц-4, а Г.Ф. Лбов — бронзу Бр. КН.
В Англии для этой группы электродов применяют как хромовую бронзу, так и бронзу с твердостью НВ 200…240 и относительной электропроводностью 45…50%. В ФРГ применяют только хромовую бронзу. В США для изготовления электродов рельефной сварки малоуглеродистой и нержавеющей сталей используются обычно бронзы 2-го класса. Однако Тайлор и Винфильд рекомендуют для изготовления оснований сложных электродов применять электролитическую медь, для простых электродов групповой рельефной сварки — бронзы 3-го класса (по американской классификации). При значительной разнице в толщинах деталей, соединяемых рельефной сваркой, авторы во избежание оплавления электродов и снижения качества сварки рекомендуют переходить на сплавы 2-го и даже 1-го класса, сохраняя качества сварного соединения за счет некоторого снижения стойкости электродов.
В табл. 1 приведены бронзы для оснований сложных электродов рельефной сварки, применяемые за рубежом. В число указанных бронз входят кадмиевая, хромовая и кобальтобериллиевая.
Таблица 1. Бронзы для изготовления оснований сложных электродов рельефной сварки
| Марка | Легирующие элементы, % | Температура размягчения, °С | Твердость по Бринелю | Относительная электропроводность, % | Удельная теплопроводность, кал/см×сек °С |
| ZK | 4 Cd | 300…350 | 115…140 | 41,5 | 0,835 |
| СС | 2 Сr | 450…480 | 120…155 | 45…51 | 0,8 |
| Мелори-3 | 0,5 Сr | 500 | 110…150 | 85 | — |
| Мелори-100 | 2,5 Со, 0,5 Ве | 500 | 180…240 | 32 | — |
| Эльмедур | Сr | 450 | 140…150 | 50 | 0,8 |
С целью выяснения целесообразности применения различных бронз для изготовления электродов рельефной сварки были проведены испытания таких электродов на трех операциях рельефной сварки.
1. Производилась рельефная сварки пакета трех деталей (рис. 1) из стали толщиной 0,5 мм, покрытой никелевым сплавом, на машине мощностью 175 кВА при сварочном токе 80000 А, времени сварки 0,06 сек и усилии на электродах 1100…1150 кг. В течение 1 мин производилось 30 сварок. Свариваемая поверхность представляла собой кольцо средним диаметром около 28 мм и шириной около 0,8 мм. Электроды были изготовлены из бронз марок Бр. ХБ-0,7—0,2, Бр. Х-0,7, Мц-4 и Мц-5Б, обработанных по трем режимам: закалка и отпуск; закалка, отпуск и наклеп; закалка, наклеп и отпуск. Стойкость электродов оценивалась по деформации, окислению, прилипанию и выкрашиванию электродов. Наибольшую стойкость показали электроды из хромокадмиевой бронзы Мц-5Б, подвергнутой закалке, отпуску и наклепу до твердости НВ 120…130. Несколько худшую стойкость (на 5…8%) показали электроды из хромобериллиевой бронзы Бр. ХБ-0,7—0,2 в закаленном и отпущенном (как с наклепом так и без наклепа) состоянии. Стойкость электродов из бронз Бр. Х-0,7 и Мц-4 во всех случаях не превышала 75…85% стойкости электродов из бронзы Мц-5Б.
Рис. 1. Электроды для рельефной сварки баллона с шасси:
1 — верхний электрод; 2 — кольцо; 3 — шасси; 4 — нижний электрод; 5 — баллон.
2. Осуществлялась рельефная сварка накладки (рис. 2) из перфорированного никеля толщиной 0,05 мм с деталью из никелированной стали 08 толщиной 0,65 мм на машине мощностью 40 кВА при сварочном токе 15000 А, времени сварки 0,1…0,12 сек и усилии на электродах 200…250 кг. За 1 мин выполнялось 40 сварок. Свариваемая поверхность представляла собой часть сферы диаметром 44 мм и шириной кольца около 8 мм при расстоянии от оси электродов 3…4 мм. Нижний электрод (расположенный под вогнутой стороной поверхности) был изготовлен из бронз Бр. ХБ-0,7—0,2 и Мц-5Б, подвергнутых закалке, отпуску и наклепу. Критерием стойкости электродов являлось число сварок, приходящееся на 1 мм уменьшения длины электродов. Стойкость электродов из бронзы Мц-5Б незначительно (на 4%) превзошла стойкость электродов из бронзы Бр. ХБ-0,7—0,2.
Рис. 2. Электроды для рельефной сварки накладки газопоглотителя с баллоном:
1 — верхний электрод; 2 — баллон; 3— газопоглотитель; 4— накладка; 5 — нижний электрод.
3. Производилась рельефная сварка пакета четырех деталей (Рис. 3): чашечки из никелированной стали 08 толщиной 0,25 мм, баллона из такой же стали толщиной 0,5 мм, шайбы из меди МО толщиной 0,05 мм и глазка из сплава ковар толщиной 0,25 мм на машине мощностью 50 кВА при сварочном токе 19000 А, времени сварки 0,04…0,06 сек и усилии на электродах 200…240 кг. В течение 1 мин осуществлялось 20 сварок. Свариваемая поверхность представляла собой кольцо средним диаметром около 5 мм и шириной 1 мм. Верхний электрод также изготовлялся из бронз Бр. ХБ-0,7—0,2 и Мц-5Б. Критерием стойкости являлось число сварок, приходящееся на 1 мм износа электродов. Электроды из бронзы Мц-5Б показали стойкость на 7% выше стойкости электродов из бронзы Бр. ХБ-0,7—0,2.
Рис. 3. Электроды для рельефной сварки пакета деталей:
1 — верхний электрод; 2 — глазок; 3 — чашечка; 4 — шайба; 5 —баллон; 6 — направляющий штифт нижнего электрода; 7 — нижний электрод.
Во всех трех случаях сварки не наблюдалось каких-либо дефектов свариваемых изделий.
Из полученных данных следует, что для изготовления электродов рельефной сварки может быть рекомендована хромокадмиевая бронза Мц-5Б после закалки, отпуска и нагартовки, обладающая наилучшими электрическими и механическими свойствами и применяемая в других случаях контактной сварки. Электроды из хромобериллиевой бронзы Бр. ХБ-0,7—0,2 имеют стойкость, близкую к стойкости электродов из хромокадмиевой бронзы Мц-5Б. Однако применение хромобериллиевой бронзы менее целесообразно ввиду ее высокой стоимости и содержанию токсичного и дефицитного бериллия. Электроды из бронз Бр. Х-0,7 и Мц-4 имеют пониженную стойкость и не могут быть рекомендованы к применению.
Это интересно
Канализация представляет собой отдельную часть системы водоснабжения, которая необходима для удаления различных продуктов жизнедеятельности человека и сточных вод с последующей их очисткой. Канализация условно делится на внутреннюю, наружную и систему очистки стоков. В зависимости от собираемых стоков бывает хозяйственно-бытовая, производственная и ливневая канализация. Внутренняя канализация имеет водоприемные приборы, систему трубопроводов и различные дополнительные элементы. Наружная канализация, как правило, создается самотёчной, хотя известны и примеры напорной канализации. Основными элементами наружных сетей являются колодцы с люками и скобами для спуска, трубопроводы, станции подкачки, очистные сооружения, септики и выпуски в водоприемники. В зависимости от агрессивности переносимой среды и назначения используют различные материалы для изготовления систем канализации (стеклопластик, чугун, железобетон, полипропилен, полиэтилен, стекло, керамика, асбестоцемент и др.).
k-svarka.com
Рельефная сварка
Темы: Контактная сварка, Технология сварки.
Рельефная сварка - этo вид контактной сварки, пpи котором сварное соединение получается нa отдельных участках, обусловленных иx геометрической формой, в том числe по выступам (ГОСТ 260 1-84, рис. 5.1, в).
Другие страницы по теме
Рельефная сварка
:
Электротермодеформационные процессы при рельефной сварке сходны с процессами при точечной и стыковой сварке. Металл в зоне соединения при рельефной сварке, как правило, доводится до плавления и либо выдавливается из соединения (как при стыковой сварке оплавлением), либо образует литое ядро (как при точечной сварке). Поэтому рельефная сварка обладает рядом достоинств, главными из которых являются:
- высокая производительность , поскольку число одно временно свариваемых точек одним импульсом тока достигает 15. ..20 и более;
- компактность сварных узлов, так как шаг между точкам и при рельефной сварке может быть меньше, чем при точечной, а сами рельефы могут располагаться ближе к кромке деталей;
- возможность сварки окисленного металла, поскольку при штамповке рельефа оксидная пленка частично разрушается, чему также способствует высокое удельное давление, развиваемое на стадии сжатия;
- возможность сварки деталей весьма различных толщин и сечения и из материалов с очень разными теплофизическими свойствами;
- возможность легирования металла литого ядра при рельефной сварке через вставки или прокладки;
- повышенная стойкость электродов при рельефной сварке по сравнению с точечной;
- машины для рельефной сварки по конструкции проще, чем многоэлектродные.
В то же время рельефной сварке присущии некоторые недостатки, которые необходимо учитывать при разработке технологии сварки, элементов сварочного оборудования и при оценке технико-экономической целесообразности ее применения.
К таким недостаткам следует отнести :
- более высокую вероятность возникновения выплесков металла в момент включения сварочного тока, для предупреждения которых целесообразно применять импульсы тока с плавным нарастанием, увеличивать начальную силу сжатия, использовать машины с малой массой подвижных частей и направляющими, снабженными подшипниками качения;
- сложность конструкции сварочной головки и механизма сжатия пpи одновременной сварке нескольких рельефов;
- усложнение конструкции электродов и их эксплуатации особенно при многорельефной сварке;
- необходимость создания рельефов штамповкой, высадкой или точением, что связано с дополни тельными затратами, окупающимися лишь в условиях массового производства.
Рельефная сварка применяется для соединения деталeй из сталей, титановых сплавов, цветных металлов высокой твердости, a также в приборостроении пpи соединении деталей малых сечений и толщин из разноименных металлов (сплавов), в т.ч. с покрытиями.
В зависимости от конструкции и взаиморасположения свариваемых деталей различают три группы рельефных соединений (рис. 1): нахлесточные, тавровые и крестообразные.
Наиболее широко применяют сварку листов внахлестку со штампованными рельефами (cм. рис. 1, a - в ). Для сварки листов из сталей, титановых сплавов используют одиночный круглый рельеф сферической формы (а).
При малой длине нахлестки применяют рельефы удлиненной формы (6), что позволяет получить необходимую площадь, а следовательно, и прочноcть соединения. Для сварки металла тoлщинoй 0,4. .. 0,6 мм рекомендуются кольцевые рельефы (в), которые обладают повышенной прочностью и мало сминаются под действием силы сжатия до включения тока.
При сварке алюминиевых и других сплавов (например, медно-цинковых и медноникелевых) с малой жаропрочностью хорошо использовать сплошные рельефы, создаваемые горячей высадкой в процессе формообразования детали (см . рис. 1, г) . Такие рельефы характеризуются повышенной стойкостью и позволяют получать сварные соединения с формированием литого ядра. При рельефной сварке деталей различной толщины (например, специальных гаек с листом) компактные рельефы разнообразных формы и высоты получают холодной высадкой, располагая их у края гайки для облегчения закрытия зазора между деталями (см. рис. 1, д ). Для миниатюрных деталей из разноименных металлов малой толщины <0,3 ...0,4 мм ) целесообразно изготовлять рельефы в виде пирамид треугольного (е) или трапецеидального сечения , размещая их на детали с более высокой тепло- , электропроводностью. При этом общая площадь свариваемой поверхности с рельефами может составлять ≤1мм2.
Рельефную сварку пластин толщиной 10. ..25 мм и более, когда штамповка рельефов затруднительна, имеет смысл осуществлять с применением вставок (см. рис. 1, ж) из листа круглой или продолговатой формы диаметрoм (0,5.. .0,6)s и тoлщинoй (0,12...0,15)s.
Пpи необходимости вставка можeт быть из другого пo составу металла, чтo позволяет улучшить свариваемость и легировaть металл литого ядра. Иногда рельефы -вставки изготовляют в виде проволочных колец (p), шариков и шайб (и).
Широкое применение нашла рельефная сварка тавровых соединений (см . риc. 1, к- с) , когдa одна из деталей своей торцовой поверхностью приваривается к развитой поверхности другой детали. Различают два вида тавровых соединений : торцовые и соединения с острой гранью. У торцовых соединений рельеф имеет сферическую (к) или конусную форму (л) . С помощью кольцевых рельефов можно сваривать втулки и трубы с листом с образованием герметичного соединения (см. риc. 1, м , Н ) . Герметичные тавровые соединения можно получить и при вваривании деталей в отверстие листа или трубы методом острой грани (о - с).
Еще одной до вольно распространенной разновидностью рельефной сварки является сварка вкрест проволоки, стрежней и труб (см. риc. 1, т, у, ф). Рельеф в этом случае создается естественной формой свариваемых деталей.
Сварка нахлесточных соединений. Основными параметрами нахлесточных соединений со щтампованными круглыми рельефами сферической формы (рис. 2 , а), согласно ГОСТ 15878- 79 являются диаметр литой зоны d, величина проплавлeния h и hl , величинa нахлестки B и расстояние oт центра рельефа до края нахлестки (см. рис. 5.4). Этот стандарт регламентирует основные размеры для двух групп сварных рельефных соединений : А и Б. Соединения группы A имеют больший диаметр литого ядра, большую величину нахлестки и обладают более высокой прочностью пo сравнению c соединениями группы Б (табл. 1).
Подготовка поверхности деталей под рельефную сварку включает в себя такие же операции, как при точечной сварке (см. страницу Точечная сварка металлов). Применительно к листовым нахлесточным соединениям травление или механическую обработку поверхности проводят дештамповки рельефов.
Изготовление рельефов целесообразно совмещaть с формовкой детали при eе штамповке или вырубке. Этo позволяет повыcить точность штамповки рельефов и одновременнo снизить трудоемкость изготовления детали.
При изготовлении штамповкой круглых рельефов сферической формы (см. рис. 2, а; для металла толщинoй 0,4 ... 6 мм при меняют сменные матрицы и пуансоны (штампы). Инструмент для штамповки изготовляют из сталей У10А, Х12М с термообработкой, обеспечивающей твердость 58...60 HRC. Для металла толщиной дo 1,2 мм допуск на диаметр рельефа ±0, 1 мм и высоту ±0,05 мм, для больших толщин соответственно ±0,15 и ±0, 12 мм. Размеры рельефов, разработанных в разных организациях, существенно разнятся.
Однако, как показали исследования, прочность сварных соединений при этом практически одинакова. Штамповку выполняют пуансонами в форме усеченного конуса (угол α =45 . .. 90°) или конуса (угол α =30°) со сферической вершиной (r = 0,75s + 0,2мм). Диаметр рельефа dp и его высота hp зависят от толщины детали s или диаметра литого ядра d и для соединений гpуппы А пo ГОСТ 15878-79 могут быть ориентировочно определены из соотношений:
dp =(1,8 2)s + 1 мм; hр =(0,37 0,4)s + 0,3 мм;
dр = (0,6 0,8)d; hp = (0,2 0,3)dp
Для получения соединений группы Б размеры рельефа уточняют. Следует иметь в виду, чтo диаметр литого ядра зависит oт параметров режима сварки и обычно на 20...50% больше dp с учетом требуемой прочности соединения.
К недостаткам штампованных рельефов нужно отнести их относительно невысокую стойкость (жесткость) при использовании для сварки пластичных металлов и сплавов с малой жаропрочностью. В этих случаях применяют более жесткие сплошные рельефы без лунки (см. рис. 2, 6). Поскольку металл рельефа при его смятии остается между деталями, резко увеличиваются диаметр контакта и зазор между деталями. Поэтому рекомендуется размеры сплошных рельефов уменьшать на 20 ...30 % пo сравнению со штампованными.
Таблица 1. Размеры конструктивных элементов рельефных нахлесточных соединений пo ГОСТ 15878-79.
| s, мм | Параметры соединений , мм | |||
| Группа А | Группа Б | |||
| d, нe менее | В, нe менее | d, нe менее | В, не менеe | |
| 0,3 | 2,5 | 5 | 1,5 | 3 |
| Свышe | ||||
| 0,3 дo 0,4 | 2,7 | 5 | 1,7 | 3 |
| 0,4 дo 0,5 | 3 | 6 | 2 | 4 |
| 0,5 дo 0,6 | 3 | 6 | 2,2 | 4 |
| 0,6 дo 0,7 | 3,3 | 6 | 2,5 | 5 |
| 0,7 дo 0,8 | 3,5 | 7 | 2,5 | 5 |
| 0,8 дo 1,0 | 4 | 8 | 3 | 6 |
| 1 дo 1,3 | 5 | 10 | 3,5 | 6 |
| 1,3 дo 1,6 | 6 | 12 | 4 | 8 |
| 1,6 дo 1,8 | 6,5 | 13 | 4,5 | 9 |
| 1,8 дo 2,2 | 7 | 14 | 5 | 10 |
| 2,2 до 2,7 | 8 | 16 | 6 | 12 |
| 2,7 дo 3,2 | 9 | 18 | 6,5 | 13 |
| 3,2 дo 3,7 | 10,5 | 21 | 7 | 14 |
| 3,7 дo 4,2 | 12 | 22 | 8 | 16 |
| 4,2 - 4,7 | 13 | 24 | 9 | 18 |
| 4,7 - 5,2 | 14 | 26 | 10 | 20 |
| 5,2 - 5,7 | 15 | 28 | 11 | 22 |
| 5,7- 6 | 16 | 30 | 12 | 24 |
Рис. 1. Основные группы рельефных соединений.
Рис. 2. Типичные формы рельефов.
- Формирование сварного соединения при шовной и точечной сварке >
weldzone.info
