PL48281B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób doczolowego zgrzewania iskrowego cienkich blach o duzej szerokosci, przeznaczonych do glebokiego tloczenia po zgrzaniu, polegajacy na stopniowym powiekszaniu przekroju czynnego blach w poczat¬ kowym okresie iskrzenia oraz takim doborze pa¬ rametrów w okresie iskrzenia aby proces zacho¬ dzil przy minimalnej niezbednej mocy.Znany jest proces zgrzewania iskrowego, polega¬ jacy na wytwarzaniu mostków plynnego metalu miedzy stykajacymi sie ze soba powierzchniami zgrzewanych przedmiotów, przez które przepusz¬ czany jest prad o znacznym natezeniu. Duza ilosc energii dostarczana w czasie tworzenia sie mostku powoduje silne przegranie roztopionego metalu i powstanie pary rozsadzajacej krople, które pod wplywem sil magnetycznych oraz cisnienia gazów, wyrzucane sa ze znaczna szybkoscia ze strefy sty¬ ku zgrzewanych powierzchni. Ze wzgledu na uby¬ tek metalu na powierzchniach czolowych dosuwa sie wzajemnie zgrzewane przedmioty, a w celu ukonczenia procesu iskrzenia stosuje sie w konco¬ wej fazie szybkie dosuniecie powodujace speczenie materialu w obrebie zgrzeiny.Ze wzgledu na koniecznosc pewnego i sztywnego zamocowania zgrzewanych przedmiotów w elek¬ trodach zgrzewarki, zgrzewanie iskrowe znajduje 10 15 20 szerokie zastosowanie do laczenia pretów, rur, szyn i innych przedmiotów o przekrojach zwartych, w których dlugosc nie przekracza wielokrotnie sze¬ rokosci.Osobne zagadnienie stanowi zgrzewanie iskro¬ we blach a zwlaszcza blach cienkich o szerokosci zgrzewu ponad 1500 mm, przeznaczonych do glebo¬ kiego tloczenia po zgrzaniu (np. w produkcji karo¬ serii samochodów). W przypadku produkcji wy- tloczek z arkuszy zgrzewanych, miejsce zgrzewu podlega dzialaniu duzych sil i odksztalceniom w procesie tloczenia. Zgrzew wykonany w blasze przeznaczonej do glebokiego tloczenia musi wyka¬ zywac na calej dlugosci jednolita strukture bez miejscowych wypalen, zanieczyszczen tlenkami i przegrzan. Plastycznosc strefy zgrzewu powinna byc podobna do plastycznosci materialu wyjscio¬ wego.Znane sposoby zgrzewania iskrowego nie pozwa¬ laja na otrzymanie dobrych polaczen blach cien¬ kich na duzych szerokosciach zgrzewu. Jak wia^ domo, do zapoczatkowania procesu iskrzenia przy czolowym zetknieciu arkuszy blach potrzebna jest znacznie wieksza moc od mocy niezbednej dla utrzymania iskrzenia w dalszym przebiegu proce¬ su. Znany jest sposób obnizania mocy poczatkowej przez wstepne podgrzewanie, np. indukcyjne lub3 48281 4 oporowe przed rozpoczeciem iskrzenia. Metody te nie moga byc stosowane w przypadku zgrzewania iskrowego szerokich arkuszy blach cienkich z po¬ wodu deformacji termicznej blach, powstajacej przy ich podgrzewaniu oraz z powodu znikomej pojemnosci cieplnej cienkiej blachy w porównaniu z pojemnoscia odprowadzajacych cieplo elektrod i docisków.Uzyskanie polaczen szerokich arkuszy blachy cienkiej przeznaczonej do glebokiego tloczenia mo¬ zliwe jest wedlug wynalazku, który polega na ustawieniu blach w poczatkowej fazie procesu zgrzewania w ten sposób, ze ich powierzchnie czo¬ lowe tworza niewielki kat wzgledem siebie, na¬ stepnie zblizajac sie powoduja stopniowe powsta¬ wanie procesu iskrzenia, az do objecia iskrzeniem calej szerokosci arkuszy, przez co moc poczatkowa, niezbedna dla wzbudzenia iskrzenia jest zmniej¬ szona w stosunku do mocy niezbednej dla wzbudze¬ nia iskrzenia jednoczesnie na calej szerokosci ar¬ kuszy. Skosne ulozenie arkuszy blach w poczatko¬ wej fazie zgrzewania uzyskuje sie przez wprowa¬ dzenie miedzy powierzchnie czolowe arkuszy usta- wiaków o róznej grubosci. Po zamocowaniu arku¬ szy w elektrodach ustawiaki zostaja wycofane poza krawedzie blach i rozpoczyna sie stopniowe zblizanie arkuszy do siebie z tak dobrana szybkoscia, aby rozpoczecie iskrzenia przebiegalo przy minimalnej mocy. W dalszym przebiegu iskrzenia szybkosc do- suwu arkuszy sitopnioiwo rosnie wraz ze wzrostem temperatury materialu. Przyspieszanie dosuwu jest tak * dobrane, aby nagrzanie materialu obu dosuwanych blach bylo równomierne na calej ich szerokosci. W czasie iskrzenia w obu ar¬ kuszach wystepuje ubytek rozgrzanego materialu na krawedziach zgrzewanych, który jest tracony w postaci kropel metalu wyrzucanych ze strefy zgrzewu. Krople metalu oraz material srodko¬ wej strefy zgrzewu osiagaja temperature silnego przegrzania, natomiast material lezacy miedzy elektrodami ulega stalemu schladzaniu przez duze masy elektrod miedzianych. Sposób zgrzewania wedlug wynalazku polega na takim dobraniu szyb¬ kosci speczania i sily docisku blach, aby caly prze¬ grzany material fazy pólplynnej razem z tlenkami zostal usuniety ze strefy zgrzewu a jednoczesnie moment wylaczenia pradu jest tak dobrany, aby nie wystapilo zbyt silne przestudzenie blachy, co mogloby spowodowac rozrost ziaren mikrostruktu¬ ry materialu i pogorszenie wlasnosci plastycznych zgrzewu. , Sposób zgrzewania blach cienkich wedlug wyna¬ lazku jest blizej wyjasniony na rysunku, na któ¬ rym fig 1 przedstawia polozenie arkuszy przed roz¬ poczeciem zgrzewania, fig. 2 przedstawia polozenie arkuszy i ustawiaka w przekroju, a fig. 3 — arkusz po zgrzaniu.Na rysunku przedstawiono elektrody 3 14 oraz dociski 1 i 2, w których sa zamocowane arkusze blach przeznaczonych do zgrzewania w ten sposób, ze ich powierzchnie czolowe tworza niewielki kat a którego wartosc nie przekracza lp i zalezy od róznicy szerokosci ustawiaków a i boraz jest do¬ brana tak, ze proces iskrzenia wzbudza sie przy minimalnej niezbednej mocy. Po wycofaniu usta¬ wiaków a i b poza obreb arkuszy nastepuje stop¬ niowe zblizanie blach do siebie az do momentu wzbudzenia iskrzenia. W nastepnej fazie procesu szybkosc dosuwu jest tak programowana, aby nie powodowac przegrzania cienkiego materialu bla¬ chy. Po okresie iskrzenia nastepuje doskok spe- czaj^cy, który konczy proces zgrzewania. Szybkosc doskoku, sila docisku speczajacego i moment wy¬ laczenia pradu sa tak dobrane, ze material strefy zgrzewu wykazuje strukture podobna do materialu wyjsciowego, przez co polaczenie blach moze byc poddawane obróbce glebokiego tloczenia. W pro¬ cesie iskrzenia nastepuje strata materialu w obu arkuszach na glebokosci C zmiennej wzdluz sze¬ rokosci L obu arkuszy. Fig. 3 przedstawia arkusz blachy zgrzanej z dwu arkuszy skladowych, o dlu¬ gosciach La i Li, szerokosci L i grubosci blachy g.Sposób zgrzewania iskrowego wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie równomiernej zgrzeiny o wla¬ snosciach dobrej tlocznosci nawet przy szeroko¬ sciach blach cienkich ponad 2000 mm, przy czym moc pobierana w trakcie procesu jest mniejsza w porównaniu do mocy zgrzewania przy dotychczas znanych sposobach.Sposób zgrzewania iskrowego wedlug wynalazku moze znalezc zastosowanie zwlaszcza do zgrzewa¬ nia blach cienkich o duzych szerokosciach, prze¬ znaczonych do glebokiego tloczenia po zgrzaniu. PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób doczolowego zgrzewania iskrowego cien~ kich blach o duzej szerokosci, przeznaczonych po zgrzaniu do glebokiego tloczenia, znamienny tym, ze powierzchnie czolowe arkuszy blach, przed rozpoczeciem dosuwania ustawia sie do zgrzewania pod niewielkim katem a, nie prze¬ kraczajacym 1° w wyniku czego proces iskrze¬ nia zapoczatkowywuje sie i przebiega przy mi¬ nimalnej mocy, niezbednej w procesie zgra*- wania. 2. Sposób zgrzewania iskrowego wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do uzyskania skosnego usta¬ wienia powierzchni czolowych arkuszy blach pod katem a, zastosowano ustawiaki dystanso¬ we a i b róznej grubosci, o które opieraja sie powierzchnie czolowe arkuszy przeznaczonych do zgrzewania. 10 15 20 25 30 30 35 40 4548281 Rgl Figi Fit/3 [TL,+

1.^)-* : PL