RU2455137C1 - Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов и устройство для осуществления этого способа - Google Patents
Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов и устройство для осуществления этого способа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2455137C1 RU2455137C1 RU2010151508/02A RU2010151508A RU2455137C1 RU 2455137 C1 RU2455137 C1 RU 2455137C1 RU 2010151508/02 A RU2010151508/02 A RU 2010151508/02A RU 2010151508 A RU2010151508 A RU 2010151508A RU 2455137 C1 RU2455137 C1 RU 2455137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- welded
- workpiece
- matrix
- billet
- Prior art date
Links
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для соединения листовых заготовок токами высокой частоты с помощью индукционного разогрева, в частности, при изготовлении облегченных корпусов. Заготовку размещают с перехлестом свариваемых кромок между концентрично установленными индуктором, соединенным с источником тока высокой частоты, и двумя полуматрицами из изолирующего материала. Разница диаметров матрицы и индуктора составляет четыре толщины заготовки. Одну из полуматриц перед сваркой перемещают до плотного прижатия заготовки к индуктору. Другую, расположенную со стороны сварного соединения, устанавливают относительно индуктора с зазором, величиной в три толщины заготовки. Верхняя опора устройства размещена концентрично индуктору и свариваемой заготовке со стороны матрицы и оснащена двумя разнонаправленными винтами, обеспечивающими возможность горизонтального перемещения полуматриц относительно индуктора. Нижняя жесткая опора оснащена винтом, установленным со стороны свариваемых кромок заготовки, обеспечивающим ее перемещение до соприкосновения с фланцем индуктора. Возможность перемещения элементов устройства обеспечивает установку оптимального зазора в зоне сварки, сокращая тем самым время сварки, потребляемую энергию разряда и повышая качество сварного соединения. 2 н.п ф-лы, 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологическим процессам сварки изделий с помощью индукционного разогрева соединяемых заготовок токами высокой частоты.
Из научно-технической литературы известен способ сварки листовых металлических материалов при изготовлении сложных по форме деталей и узлов, при котором свариваемые заготовки помещают в зону действия индуктора, питаемого током высокой частоты (Сварка, пайка, склепка и резка металлов и пластмасс. Справочник. Изд. 3 под ред. А.Неймана и Е.Рихтера. М.: Металлургия, 1985 г., с.45).
При взаимодействии электромагнитных полей индуктора и тока самоиндукции заготовки возникают силы, деформирующие заготовку в направлении от индуктора к заготовке.
Этот недостаток частично устраняется в принятом в качестве наиболее близкого аналога к предлагаемому изобретению способе получения сварных соединений листовых металлических материалов, при котором свариваемую заготовку помещают в зону действия импульсного магнитного поля, создаваемого индуктором, соединенным с источником тока высокой частоты, со стороны, противоположной индуктору, заготовку ограничивают жесткой опорой из изолирующего материала, при этом свариваемые поверхности заготовки прижимают одна к другой и к жесткой опоре силами воздействия магнитных полей индуктора и тока самоиндукции, возникающего в заготовке и разогревающего их в зоне сварного соединения (патент РФ №2110381, В23К 13/01).
Практика показала, что этот способ сварки является нестабильным, прежде всего из-за непредсказуемого поведения тонколистового материала в зоне сварки. На это влияет целый ряд причин: размеры заготовки (величина диаметра оболочки и величина перехлеста, толщина фольги и параметры разряда), величина зазора в зоне сварки между жесткой опорой и индуктором.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении качества сварного соединения при изготовлении облегченных корпусов.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения сварных соединений листовых металлических материалов, при котором свариваемую заготовку помещают в зону действия импульсного магнитного поля, создаваемого индуктором, соединенным с источником тока высокой частоты, со стороны, противоположной индуктору, заготовку ограничивают жесткой опорой из изолирующего материала, при этом свариваемые поверхности заготовки прижимают одна к другой и к жесткой опоре силами воздействия магнитных полей индуктора и тока самоиндукции, возникающего в заготовке и разогревающего их в зоне сварного соединения, между индуктором и жесткой опорой образуют зазор, величина которого в зоне сварного соединения должна составлять три толщины заготовки, а разница диаметров рабочей зоны жесткой опоры и индуктора должна составлять четыре толщины заготовки.
Кроме того, поставленная задача решается тем, что устройство для получения сварных соединений листовых металлических материалов, содержащее индуктор, соединенный с источником тока высокой частоты, две полуматрицы из изолирующего материала, ограничивающие заготовку со стороны, противоположной индуктору, снабжено верхней и нижней жесткими опорами, верхняя размещена концентрично индуктору и заготовке со стороны полуматриц, установленных с возможностью горизонтального перемещения относительно индуктора, и оснащена двумя разнонаправленными винтами, расположенными на одной оси, а нижняя жесткая опора соотнесена с фланцем индуктора и оснащена винтом, установленным со стороны свариваемых кромок заготовки.
Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов состоит из следующих операций:
- свариваемую заготовку помещают в зону действия импульсного магнитного поля, создаваемого индуктором, соединенным с источником тока высокой частоты;
- со стороны, противоположной индуктору, заготовку ограничивают жесткой опорой из изолирующего материала;
- свариваемые поверхности заготовки прижимают одну к другой и к жесткой опоре силами воздействия магнитных полей индуктора и тока самоиндукции, возникающего в заготовке и разогревающего их в зоне сварного соединения;
- между индуктором и жесткой опорой образуют зазор, величина которого в зоне сварного соединения должна составлять три толщины заготовки, а разница диаметров рабочей зоны жесткой опоры и индуктора должна составлять четыре толщины заготовки.
Для определения оптимальной величины зазора в зоне сварного шва данный способ был опробован на примере сварки мягкой алюминиевой фольги марки А7 с толщинами 0,05 мм, 0,1 мм и 0,2 мм при изготовлении облегченных корпусов по схеме раздача.
Если зазор в зоне сварного шва устанавливается равным двум толщинам заготовки, то свариваемые кромки заготовки плотно прижаты друг к другу. В этом случае резко уменьшается сопротивление в зоне перехлеста, и, как следствие, значительное увеличение энергии для сварки, которая разрушает свариваемую фольгу.
Если разница диаметров матрицы и индуктора будет превышать толщину заготовки в 5 и более раз, то в зоне сварки наблюдаются прожиг, а также значительные деформационные искажения свариваемой заготовки, приводящие к перемещению одной ее кромки по отношению к другой, что вызывает эрозию и уменьшает прочность свариваемого корпуса (за счет утонения стенки).
Таким образом, для осуществления предложенного способа необходимо создать такое устройство, при помощи которого можно было бы регулировать зазор в зоне сварного шва в зависимости от толщины заготовки.
На чертеже представлено устройство для получения сварных соединений листовых металлических материалов по схеме раздача.
Оно содержит индуктор 1, соединенный с источником тока высокой частоты 2, две полуматрицы 3 и 4 из изолирующего материала, которые ограничивают заготовку 5 со стороны, противоположной индуктору 1.
Устройство снабжено верхней 6 и нижней 7 жесткими опорами.
Верхняя жесткая опора 6 установлена концентрично индуктору 1 и заготовке 5 со стороны полуматриц 3 и 4, установленных с возможностью горизонтального перемещения относительно индуктора 1. Опора 6 имеет два разнонаправленных винта 8 и 9, расположенных на одной оси.
Нижняя жесткая опора 7 соотнесена с фланцем 10 индуктора 1 и оснащена винтом 11, установленным со стороны свариваемых кромок 12 заготовок.
Установка необходимого зазора происходит следующим образом.
На фланец 10 индуктора 1 надевают нижнюю жесткую опору 7. Винтом 11 сдвигают индуктор 1 до соприкосновения фланца 10 с противоположной стенкой опоры 7.
На индуктор 1 помещают заготовку 5, ориентируя ее свариваемые кромки в сторону винта 11.
Затем заготовку 5 охватывают полуматрицами 3 и 4 таким образом, чтобы их вертикальные плоскости были перпендикулярны осям винтов 8, 9, 11.
Полуматрицу 4 поджимают винтом 9 до тех пор, пока не будет обеспечено плотное прижатие заготовки 5 к индуктору 1.
После этого винтом 8 воздействуют на полуматрицу 3 и двигают ее до соприкосновения со второй половиной 4.
Таким образом, между полуматрицами 3, 4 и индуктором 1 образуется зазор, оптимальный для получения качественной сварки кромок заготовки 5.
Предлагаемая конструкция устройства для получения сварных соединений листовых металлических материалов дает возможность заранее устанавливать оптимальный зазор в зоне сварки, сокращая тем самым и время, и потребляемую энергию разряда.
Claims (2)
1. Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов, включающий размещение свариваемой листовой заготовки с перехлестом свариваемых кромок между концентрично установленными матрицей из изолирующего материала, образующей жесткую опору, и индуктором, соединенным с источником тока высокой частоты, при этом поверхности свариваемых кромок листовой заготовки прижимают друг к другу и к матрице силами воздействия магнитных полей индуктора и тока самоиндукции, возникающего в заготовке и разогревающего их в зоне сварного соединения, отличающийся тем, что матрицу выполняют в виде двух полуматриц, одну из которых перед сваркой перемещают до плотного прижатия заготовки к индуктору, а другую со стороны сварного соединения устанавливают относительно индуктора с зазором, величина которого составляет три толщины заготовки, при разнице диаметров матрицы и индуктора, равной четырем толщинам заготовки.
2. Устройство для получения сварных соединений листовых металлических материалов, содержащее концентрично размещенные индуктор, соединенный с источником тока высокой частоты, и матрицу из изолирующего материала, образующую жесткую опору, ограничивающую размещаемую между ними заготовку, отличающееся тем, что оно снабжено верхней и нижней жесткими опорами, при этом верхняя опора размещена концентрично индуктору и свариваемой заготовке со стороны матрицы, выполненной в виде двух полуматриц, и оснащена двумя разнонаправленными винтами, расположенными на одной оси и обеспечивающими возможность горизонтального перемещения полуматриц относительно индуктора, а нижняя жесткая опора оснащена винтом, установленным со стороны свариваемых кромок заготовки, обеспечивающим ее перемещение до соприкосновения с фланцем индуктора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151508/02A RU2455137C1 (ru) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов и устройство для осуществления этого способа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151508/02A RU2455137C1 (ru) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов и устройство для осуществления этого способа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2455137C1 true RU2455137C1 (ru) | 2012-07-10 |
Family
ID=46848462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010151508/02A RU2455137C1 (ru) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов и устройство для осуществления этого способа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2455137C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740937C1 (ru) * | 2020-05-20 | 2021-01-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ точечной магнитно-импульсной сварки плоских листовых металлических материалов и устройство для его осуществления |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB878713A (en) * | 1960-03-09 | 1961-10-04 | Continental Can Co | Can body and method of forming same |
RU2110381C1 (ru) * | 1997-03-13 | 1998-05-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов |
RU2228826C2 (ru) * | 2002-08-20 | 2004-05-20 | Донской государственный технический университет | Способ получения штампосварных замкнутых конструкций из листовых металлических материалов |
RU2309031C2 (ru) * | 2004-04-22 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов |
-
2010
- 2010-12-16 RU RU2010151508/02A patent/RU2455137C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB878713A (en) * | 1960-03-09 | 1961-10-04 | Continental Can Co | Can body and method of forming same |
RU2110381C1 (ru) * | 1997-03-13 | 1998-05-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов |
RU2228826C2 (ru) * | 2002-08-20 | 2004-05-20 | Донской государственный технический университет | Способ получения штампосварных замкнутых конструкций из листовых металлических материалов |
RU2309031C2 (ru) * | 2004-04-22 | 2007-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740937C1 (ru) * | 2020-05-20 | 2021-01-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ точечной магнитно-импульсной сварки плоских листовых металлических материалов и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101148379B1 (ko) | 교반성형장치 및 그 방법 | |
CN107520584B (zh) | 异形金属构筑成形方法 | |
CN105226479A (zh) | 一种管式导电杆的制备方法、液压胀形装置及管式导电杆 | |
AU2014319088B2 (en) | Projection welding of metal sheets | |
CN101934339B (zh) | 环形电致塑性无铆钉铆接装置 | |
CN102791395A (zh) | 弯曲构件的制造方法及制造装置 | |
JP2011073052A (ja) | アルミニウム材の電磁成形方法 | |
RU2455137C1 (ru) | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов и устройство для осуществления этого способа | |
CN114406681A (zh) | 一种摩擦焊组坯轧制金属复合板的方法 | |
CN109202386B (zh) | 一种钛及钛合金板材焊缝组织改善方法 | |
CN105945108B (zh) | 钛合金板材锥形孔的翻边方法及装置 | |
Jassim | Comparison of magnetic pulse welding with other welding methods | |
Markanday et al. | Formability behavior studies on CP-Al sheets processed through the helical tool path of incremental forming process | |
CN105033513B (zh) | 一种焊接技术局部改性的辅助冲压成形方法 | |
CN104613304B (zh) | 一种铝合金导轨及其焊接方法 | |
CN107717249B (zh) | 一种电弧-摩擦焊复合焊接焊炬及其焊接方法 | |
CN106670364A (zh) | 变截面薄壁不锈钢半球封头成形方法 | |
CN1700967A (zh) | 对焊装置及对焊方法 | |
RU2105626C1 (ru) | Способ отбортовки отверстий | |
CN104384703B (zh) | 一种Al‑Cu异质对接薄板的制备方法 | |
SU1348029A1 (ru) | Способ изготовлени деталей с бортом | |
CN102218593B (zh) | 一种半圆槽形零件的搅拌摩擦焊接工艺方法 | |
JP2022117672A (ja) | 接合装置 | |
CN101837510A (zh) | 封板的感应焊接组件 | |
RU2362648C2 (ru) | Способ изготовления полых поковок прямоугольного поперечного сечения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161217 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200310 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20210205 |