CS261099B1

CS261099B1 - Method of Cold Welding of Tubular Bimetals

Info

Publication number: CS261099B1
Application number: CS874626A
Authority: CS
Inventors: Milan Turna; Peter Sevca; Juraj Vitek; Dusan Ryban
Original assignee: Milan Turna; Peter Sevca; Juraj Vitek; Dusan Ryban
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1987-06-18
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS462687A1

Abstract

Riešenie spadá do oblasti zvárania bimetalov tlakom za studená s cielom zlepšit mechanické a hlavně elektrické vlastnosti spoja. Podstatou riešenia je, že na zvárané kovy sa počas zvárania tlakom za studená posobí ultrazvukom s frekvenciou 10 kHz až 30 kHz a amplitudou 25 um až 35 μΐη. Riešenie je možné využit hlavně v elektrotechnickom priemysle.The solution falls into the field of cold pressure welding of bimetals with the aim of improving the mechanical and mainly electrical properties of the joint. The essence of the solution is that the welded metals are subjected to ultrasound during cold pressure welding with a frequency of 10 kHz to 30 kHz and an amplitude of 25 μm to 35 μΐη. The solution can be used mainly in the electrical industry.

Description

Vynález sa týká sposobu zvárania tlakom za studená rúrkových bimetalov, najmá s kubickou plošné centrovanou mriežkou, ako sú například Cu, Al, Ag, Au, Pt, Zr, Ti, Cd, Be, Pd, Sn a niektoré ich zliatiny.The invention relates to a method of cold-pressure welding of tubular bimetals, in particular with a cubic flat centered grid, such as Cu, Al, Ag, Au, Pt, Zr, Ti, Cd, Be, Pd, Sn and some alloys thereof.

Fyzikálny princip zvárania tlakom za studená spočívá v přiblížení zváraných materiálov na vzdialenosť blízku mriežkovému parametru zváraných kovov s následným vznikom zvarového spoja posobením medziatómových sil. Tento efekt je podmienený dostatočne velkým měrným tlakom a redukciou v mieste kontaktu zváraných materiálov. Pri zhotovení zvarového spoja bimetalu, například Cu—Al v tvare rúrky, ktorej vonkajší plášť je z materiálu Al a vnútorné puzdro z materiálu Cu sú požadované parametre zvárania tlakom za studená, ako sú měrný tlak a pretvorenie, zabezpečené upnutím zváraných súčiastok v přípravku, ktorý neumožňuje změnu vonkajších rozmerov bimetalu a vhodné zvoleným presahom pretláčacieho nástroja voči otvoru v Cu-puzdre.The physical principle of cold-pressure welding is to bring the materials to be welded at a distance close to the lattice parameter of the metals to be welded, with the consequent formation of the weld joint by imparting interatomic forces. This effect is caused by sufficiently high specific pressure and reduction at the point of contact of the welded materials. In the manufacture of a bimetal weld joint, for example Cu-Al in the form of a tube, the outer sheath of which is of Al and the inner sleeve of Cu, the required cold-pressure welding parameters such as specific pressure and deformation are ensured by clamping the welded components in it does not allow the external dimensions of the bimetal to be changed and suitably selected by the extrusion tool overlap with the hole in the Cu-sleeve.

Saurtné vytvorenie zvarového· spoja sa realizuje přitlačením pretláčacieho nástroja v smere pozdížnej osi zváraných súčiastok upnutých s přípravku. Takto vyhotovené zvarové spoje vykazujú určité nedostatky z hladiska naviazania zváraných materiálov, čo obmedzuje ich použitie na případy, kde nie sú dóležité elektrické parametre zvarového spoja.Saute sealing of the weld joint is realized by pressing the extrusion tool in the direction of the longitudinal axis of the welded parts clamped to the fixture. Welded joints thus produced exhibit certain drawbacks in the bonding of the welded materials, limiting their use to cases where the electrical parameters of the welded joint are not important.

Uvedené nedostatky podstatné odstraňuje sposob zvárania rúrkových bimetalov tlakom za studená podlá vynálezu, ktorého· podstatou je, že na zvárané kovy sa počas zvárania za studená pósobí ultrazvukom s frekvenciou 10 kHz až 30 kHz a amplitúdou 25 gm až 35 gm.The above-mentioned drawbacks substantially eliminate the cold-pressure welding method of the pipe bimetals according to the invention, which is based on the fact that the welded metals are subjected to ultrasound at a frequency of 10 kHz to 30 kHz and an amplitude of 25 gm to 35 gm.

Výhodou spósobu podfa vynálezu je, že sa dosiahne podstatné zlepšenie naviazania zváraných materiálov. Podstatné sa zlepší mechanická pevnosť a elektrické parametre, hlavně přechodový odpor spoja v důsledku rozrušenia vrstvy oxidov v mieste kontaktovania a vzájomného mechanického premiešania zváraných materiálov.An advantage of the method according to the invention is that a substantial improvement in the binding of the welded materials is achieved. The mechanical strength and electrical parameters, in particular the bonding resistance of the joint due to the destruction of the oxide layer at the point of contact and the mutual mechanical mixing of the welded materials, are substantially improved.

Na priloženom výkrese je znázorněný schematický prierez jedného z možných zariadení na vykonávania spósobu podfa vynálezu.The attached drawing shows a schematic cross-section of one of the possible devices for carrying out the method according to the invention.

Pri realizácii spósobu podía vynálezu sa zvárané diely 1, 2 vložia do objímky 3 zariadenia na zváranie tlakom za studená, ktorého pretláčací nástroj 4 je spojený s ultrazvukovým meničom 6 prostredníctvom ultrazvukového medzičlena 5. Ultrazvukový měnič 6 kmitá frekvenciou 20 kHz s amplitúdou 8 gm. Kmitanie sa prevedie na pretláčací nástroj 4, ktorý kmitá frekvenciou 20 kHz s amplitúdou 30 gm a súčasne pósobí na zváranie diely 1, 2 přítlačnou silou 3 500 N. V důsledku spolupůsobenia tlakovej sily a ultrazvukovej energie dochádza k rozrušeniu vrstvy oxidov v mieste kontaktovania zváraných dielov 1, 2 a vzájomnému mechanickému premiešaniu materiálov.In carrying out the method of the invention, the welded parts 1, 2 are inserted into the sleeve 3 of the cold-pressure welding machine, whose die 4 is connected to the ultrasonic transducer 6 via an ultrasonic intermediate member 5. The ultrasonic transducer 6 oscillates at 20 kHz at 8 gm. The oscillation is carried out on an extrusion tool 4 which oscillates at a frequency of 20 kHz with an amplitude of 30 gm and at the same time acts on the welding of the parts 1, 2 with a thrust force of 3,500 N. The pressure layer and ultrasonic energy are destroyed. 1, 2 and mechanical intermixing of the materials.

Spósob podfa vynálezu je možné využit predovšetkým v elektrotechnickom priemysle, pri náhradě médi hliníkom.The process according to the invention can be used, in particular, in the electrical industry, for the replacement of media by aluminum.

Claims

Method of welding bimetallic tubes by cold pressure, characterized in that during the welding of the metals under pressure, cold welding is performed by ultrasound at a frequency of 10 kHz to 30 kHz and an amplitude of 25 gm to 35 gm.