RU2014977C1 - Method of microplasma welding of light alloys - Google Patents

Method of microplasma welding of light alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2014977C1
RU2014977C1 SU5003540A RU2014977C1 RU 2014977 C1 RU2014977 C1 RU 2014977C1 SU 5003540 A SU5003540 A SU 5003540A RU 2014977 C1 RU2014977 C1 RU 2014977C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
parts
microplasma
welded
electrolyte
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.А. Бакиров
В.А. Федоров
Н.Д. Великосельская
С.Ю. Поливанов
А.П. Кретов
Н.Л. Караваев
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "Концерн "Подольск"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество закрытого типа "Концерн "Подольск" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "Концерн "Подольск"
Priority to SU5003540 priority Critical patent/RU2014977C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2014977C1 publication Critical patent/RU2014977C1/en

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

FIELD: welding of non-ferrous metals. SUBSTANCE: method comprises steps of placing parts of light-weight alloys into a container, having aqueous solution of electrolyte with concentration of potassium hydroxide 0.001-0.005 g/l at temperature of the solution, equal to 20 C, as a flux; carrying out the process in a microplasma mode at asymmetric pulsating current with density 5-10 5...20 A/дм2, voltage 400-600 V, frequency 50 Hz over 60-200 min. EFFECT: simplified welding process due to elimination of preliminary cleaning and etching of parts, welding of complex configuration parts. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам микроплазменной сварки легких сплавов пульсирующим током. The invention relates to methods for microplasma welding of light alloys with a pulsating current.

Известен способ дуговой сварки под слоем защищающей от окисления атмосферным воздухом жидкости, например солей, кислот и щелочей [1]. Также известен способ сварки алюминия в микроплазменном режиме [2]. A known method of arc welding under a layer of protective fluid from oxidation by atmospheric air, such as salts, acids and alkalis [1]. Also known is a method of welding aluminum in microplasma mode [2].

Независимо от способа сварки поверхности свариваемых кромок должны быть не только механически очищены, но и хорошо протравлены различного рода травителями. После обработки металла травителями необходимо тщательно промыть места травления теплой водой и просушить теплым воздухом или, в крайнем случае, протереть сухими деревянными опилками. Все это снижает производительность труда и ухудшает его условия. Regardless of the method of welding, the surfaces of the edges to be welded should not only be mechanically cleaned, but also well etched with various etchants. After processing the metal with etchants, it is necessary to thoroughly rinse the places of etching with warm water and dry them with warm air or, in extreme cases, wipe with dry wooden sawdust. All this reduces labor productivity and worsens its conditions.

Практически ни по одному из способов нельзя сварить прецизионные детали сложной конфигурации. Virtually none of the methods can be used to weld precision parts of complex configuration.

Цель изобретения состоит в повышении производительности процесса за счет исключения предварительной механической очистки, промывки и травления деталей. The purpose of the invention is to increase the productivity of the process by eliminating the preliminary mechanical cleaning, washing and etching of parts.

Еще одной целью является создание такого способа, который позволяет автоматически сваривать детали сложной конфигу- рации, в т.ч. прецизионные без отслеживания траектории стыков свариваемых деталей. Another goal is to create such a method that allows you to automatically weld the details of a complex configuration, including precision without tracking the trajectory of the joints of the welded parts.

Поставленная цель достигается тем, что сварку деталей производят в емкости с щелочным электролитом с концентрацией гидроксида калия (КОН) 0,001. ...0,005 при температуре раствора 20...60оС.This goal is achieved in that the parts are welded in a tank with an alkaline electrolyte with a potassium hydroxide (KOH) concentration of 0.001. 0.005 ... at a solution temperature of 20 ... 60 C.

Процесс сварки ведут в микроплазменном режиме. The welding process is conducted in microplasma mode.

Предложенный способ конкретно осуществляется следующим образом. The proposed method is specifically as follows.

Предварительно собранные детали помещают в ванну (емкость) с водным раствором электролита концентрацией КОН - 0,001...0,005 (1...5 г на 1 л) и температуре электролита 20...60оС.Pre-assembled parts are placed in a bath (container) with an aqueous electrolyte solution with a concentration of KOH - 0.001 ... 0.005 (1 ... 5 g per 1 l) and an electrolyte temperature of 20 ... 60 o C.

Процесс ведут в микроплазменном режиме в течение 60...200 мин при пульсирующем токе положительной и отрицательной полярности с частотой 50 Гц, при соотношении интенсивностей катодного и анодного токов Ik/Ia=1,0...1,3 и напряжении 400..600 В, плотность тока 5...20 А/дм2.The process is conducted in a microplasma mode for 60 ... 200 min with a pulsating current of positive and negative polarity with a frequency of 50 Hz, with a ratio of cathodic and anodic current intensities I k / I a = 1.0 ... 1.3 and a voltage of 400 ..600 V, current density 5 ... 20 A / dm 2 .

Поскольку указанное напряжение выше напряжения искрения электролита, между электролитом и электродом-сборкой возникает множество микродуговых и дуговых разрядов (температура которых до 3300 К), быстро перемещающихся по поверхности электродов сборки. В результате происходит микроплазменная сварка плотно соединенных кромок свариваемых деталей. Так как микроплазменный процесс протекает по всем поверхностям одновременно, то форма (геометрия) свариваемых деталей не будет влиять на процесс сварки. При этом предлагаемый способ сварки не требует предварительного травления и подготовки кромки. Since the indicated voltage is higher than the electrolyte sparking voltage, many microarc and arc discharges (whose temperature is up to 3300 K) arise rapidly moving along the surface of the assembly electrodes between the electrolyte and the assembly electrode. As a result, microplasma welding of tightly connected edges of the welded parts occurs. Since the microplasma process proceeds on all surfaces simultaneously, the shape (geometry) of the parts to be welded will not affect the welding process. Moreover, the proposed welding method does not require preliminary etching and edge preparation.

Однако следует отметить, что прочность сварного шва зависит от состава флюса, концентрации электролита, времени проведения процесса сварки при оговоренных соотношениях катодного и анодного токов 1...1,3, плотности тока 5...20 А/дм2, напряжения 400...600 В, частоты пульсирующего тока положительной и отрицательной полярности 50 Гц.However, it should be noted that the strength of the weld depends on the composition of the flux, the concentration of the electrolyte, the time of the welding process at the specified ratios of the cathode and anode currents 1 ... 1.3, current density 5 ... 20 A / dm 2 , voltage 400. ..600 V, the pulsating current frequency of positive and negative polarity is 50 Hz.

В таблице приводится зависимость характеристик сварного шва деталей из алюминиевого сплава Д16 от состава флюса-электролита при времени обработки 120 мин и плотности тока 20 А/дм2.The table shows the dependence of the weld characteristics of parts made of aluminum alloy D16 on the composition of the flux-electrolyte at a processing time of 120 min and a current density of 20 A / dm 2 .

В примере 2 и 3 в состав электролита введена соль Na2SiO3концентрацией в примере 2 2 г на 1 л и в примере 3-6 г на 1 л.In examples 2 and 3, the Na 2 SiO 3 salt was introduced into the electrolyte in a concentration of 2 g per 1 liter in example 2 and 3 g per 1 liter in example.

Указанную соль электролит может содержать в пределах до 12 г на 1 л. Концентрация зависит от марки свариваемых сплавов и требований, предъявляемых к сварному шву. The indicated electrolyte salt may contain up to 12 g per 1 liter. Concentration depends on the grade of the welded alloys and the requirements for the weld.

Прочность сварного соединения σсу достигается спустя 180...200 мин обработки 340 МПа, что практически совместимо с прочностью основного металла.The strength of the welded joint σ su is achieved after 180 ... 200 minutes of processing 340 MPa, which is almost compatible with the strength of the base metal.

Использование предлагаемого технического решения по сравнению с известным значительно упрощает процесс сварки, позволяет сваривать детали любой конфигурации, в т.ч. прецизионные детали без отслеживания траектории стыков. После сварки не требуется промывки и сушки свариваемых деталей. Достаточно слегка протереть изделие. Using the proposed technical solution in comparison with the known one greatly simplifies the welding process, allows you to weld parts of any configuration, including precision parts without tracking the path of the joints. After welding, washing and drying of the welded parts is not required. Simply wipe the product slightly.

Он может применяться на предприятиях швейной промышленности, особенно при сварке мелких деталей из алюминиевых сплавов, от которых требуется высокая теплостойкость поверхности, т.к. одновременно с процессом сварки на поверхности свариваемых деталей образуется слой материала, который состоит из твердых фаз, содержащих α= γ= Al2O3 и муллит.It can be used at the enterprises of the clothing industry, especially when welding small parts from aluminum alloys, which require high heat resistance of the surface, because simultaneously with the welding process, a layer of material is formed on the surface of the parts to be welded, which consists of solid phases containing α = γ = Al 2 O 3 and mullite.

Соотношение фаз зависит от марки свариваемых сплавов. The phase ratio depends on the grade of welded alloys.

Толщина слоя по истечении 180...200 мин достигает 200..400 мкм в зависимости от режима обработки и обрабатываемого материала. The layer thickness after 180 ... 200 min reaches 200..400 microns, depending on the processing mode and the material being processed.

Как известно/ этот слой и придает свариваемым деталям высокую износостойкость/ теплостойкость/ коррозийную стойкость. As you know / this layer gives the parts to be welded high wear resistance / heat resistance / corrosion resistance.

Claims (2)

1. СПОСОБ МИКРОПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ ЛЕГКИХ СПЛАВОВ пульсирующим током, отличающийся тем, что сварку деталей производят в емкости с щелочным электролитом с концентрацией гидроксида калия 0,001 - 0,005 г/л при температуре раствора 20 - 60oС.1. METHOD OF MICROPLASMIC WELDING OF EASY ALLOYS by pulsating current, characterized in that the parts are welded in a tank with an alkaline electrolyte with a potassium hydroxide concentration of 0.001-0.005 g / l at a solution temperature of 20-60 o C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс сварки ведут с частотой пульсирующего тока положительной и отрицательной полярности 50 Гц, при этом соотношение катодного и анодного токов составляет 1,0 - 1,3, плотность тока - 5 - 20 А/дм2, напряжение - 400 - 600 В.2. The method according to claim 1, characterized in that the welding process is conducted with a pulsating current frequency of positive and negative polarity 50 Hz, while the ratio of the cathode and anode currents is 1.0 - 1.3, the current density is 5 - 20 A / dm 2 , voltage - 400 - 600 V.
SU5003540 1991-07-31 1991-07-31 Method of microplasma welding of light alloys RU2014977C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5003540 RU2014977C1 (en) 1991-07-31 1991-07-31 Method of microplasma welding of light alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5003540 RU2014977C1 (en) 1991-07-31 1991-07-31 Method of microplasma welding of light alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014977C1 true RU2014977C1 (en) 1994-06-30

Family

ID=21585875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5003540 RU2014977C1 (en) 1991-07-31 1991-07-31 Method of microplasma welding of light alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2014977C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625145C1 (en) * 2016-03-30 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Method of electrolytetic-plasma welding of aluminium and its alloys
RU2751500C1 (en) * 2020-12-02 2021-07-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Method for electrolyte-plasma welding of non-ferrous metals and their alloys

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 45020, кл. B 23K 9/14, 1935. *
2. Сварка алюминия плазмой переменного тока. Мацуяма Хирокиса Есэцу гидзюцу = Wold Technol - 1987, -35, N 11, с.60-64. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2625145C1 (en) * 2016-03-30 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Method of electrolytetic-plasma welding of aluminium and its alloys
RU2751500C1 (en) * 2020-12-02 2021-07-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" Method for electrolyte-plasma welding of non-ferrous metals and their alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5028304A (en) Method of electrochemical machining of articles made of conducting materials
US6846401B2 (en) Method of plating and pretreating aluminium workpieces
KR930001522B1 (en) Anodic aluminium oxide film and method of forming it
US5275713A (en) Method of coating aluminum with alkali metal molybdenate-alkali metal silicate or alkali metal tungstenate-alkali metal silicate and electroyltic solutions therefor
US4188270A (en) Process for electrolytically forming glossy film on articles of aluminum or alloy thereof
US3824159A (en) Method of anodically coating aluminum
AU2002316865A1 (en) Method of plating and pretreating aluminium workpieces
IL109857A (en) Electrolytic process and apparatus for coating metals
FR2587370A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING SLICED STEEL SLAB ETAMEE AND NICKELEE FOR SOLDERED PRESERVES
US20030196907A1 (en) Method of anodizing a part made of aluminum alloy
US4990224A (en) Copper plating bath and process for difficult to plate metals
RU2014977C1 (en) Method of microplasma welding of light alloys
US20120118748A1 (en) Method For Forming An Oxide Layer On A Brazed Article
US4455201A (en) Bath and method for anodizing aluminized parts
EP1233084A2 (en) "Anodizing process, with low environmental impact, for a workpiece of aluminium or aluminium alloys"
US2791553A (en) Method of electroplating aluminum
CA1227157A (en) Coloring process for anodized aluminum products
CA1066650A (en) Electroplating aluminium stock
KR910005239B1 (en) Method for manufacturing electrolytically chromated steel sheet
US2879210A (en) Process of electroplating on aluminum
US3791943A (en) Process for after treatment of anodic oxide or chemical conversion coatings of aluminum or aluminum alloys
US3368951A (en) Metal plating process and article made thereby
SU1451587A1 (en) Agent for electrolytic etching of tungsten and its alloys
RU2001113639A (en) The method of forming a protective coating on the parts of valves (options)
JPH04157199A (en) Highly radiating material