SU1135580A1

SU1135580A1 - Способ контактной сварки

Info

Publication number: SU1135580A1
Application number: SU833669983A
Authority: SU
Inventors: Валерий Петрович Березиенко; Виктор Александрович Попковский; Юрий Алексеевич Цумарев; Александр Васильевич Поддубский; Ольга Васильевна Иванина; Владимир Иванович Майбуров; Владимир Мечиславович Порукевич
Original assignee: Могилевский Машиностроительный Институт
Priority date: 1983-12-08
Filing date: 1983-12-08
Publication date: 1985-01-23

Abstract

1. СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ , включающий операции сборки, сжати соедин е.мых деталей между обжимаюш.ими втулками и электродами сварочной машины, нагрев соедин емых деталей импульсом сварочного тока, охлаждение сварочного соеУ////////////////// динени и сн тие сжимаюш,их уснлчи, отличающийс тем, что, с целью повышени усталостной прочности сварных соединений, после операции сжати соедин емых деталей между обжимаюш,ими втулками перед сжатием их между электродами сварочной машины с одной стороны сварного соединени по крайней мере одну из соедин емых деталей деформируют в направлении оси электродов по кольцевой поверхности, расположенной междузонами сжати электродами и втулками. 2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что внутренний диаметр кольцевой поверхности , по которой производ т одностороннее деформирование соедин емых деталей, выбирают равном 0,6-0,8 внутреннего диаметра кольцевой поверхности, по которой производ т сжатие втулками. Ш/ШшшШ,

Description

Изобретение относитс к сварке и может быть использовано при изготовлении ответственных конструкций контактной сваркой .

Известен способ контактной сварки, включающий операции сборки, сжати соедин емых деталей между обжимающими втулками и электродами сварочной мащины, нагрев соедин емых деталей импульсом сварочного тока, охлаждение сварного соединени и сн тие сжимающих усилий 1.

Недостатком известного способа вл етс низка усталостна прочность сварных соединений, обусловленна наличием раст гивающих остаточных напр жений в околоточечной зоне свариваемых деталей.

Цель изобретени - повышение усталостной прочности сварных соединений.

Поставленна цель достигаетс тем, что при способе контактной сварк-и, включающем операции сборки, сжати соедин емых деталей между обжимающими втулками и электродами сварочной машины, нагрев соедин емых деталей импульсом сварочного тока, охлаждение сварного соединени и сн тие сжимающих усилий, после операции сжати соедин емых деталей между обжимающими втулками перед сжатием их между электродами сварочной машины с одной стороны сварного соединени по крайней мере одну из соедин емых деталей деформируют в направлении оси электродов по кольцевой поверхности, расположенной между зонами сжати электродами и втулками.

При этом внутренний диаметр кольцевой поверхности, по которой производ т одностороннее деформирование соедин емых деталей , выбирают равными 0,6-0,8 внутреннего диаметра кольцевой поверхности, по которой производ т сжатие втулками.

Введение дополнительной операции деформировани сварного соединени с одной стороны в направлении оси электродов по кольцевой поверхности, расположенной между электродом и обжимающей втулкой, и выполнение этой операции после сжати соедин емых деталей между силовыми пуансонами обеспечивают раст жение области, прилежащей к сварной точке, в радиальном по отношению к точке направлении. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает выполнение сварного соединени при раст жении по крайней мере одной из соедин емых деталей в радиальном направлении. Это приводит к тому, что после сн ти деформирующего усили и освобождени свариваемых деталей от закреплени в обжимающих втулках снимаютс и наведенные деформируюш им усилием раст гивающие радиальные напр жени . Происходит процесс перераспределени остаточных напр жений , обусловленных воздействием термического цикла сварки, и в околоточечной зоне снижаетс уровень раст гивающих

остаточных напр жений, в результате чего повыщаетс усталостна прочность сварного соединени .

. При внутреннем Диаметре кольцевой поверхности , по которой производ т одностороннее деформирование соедин емых деталей , меньшем чем 0,6 внутреннего диаметра обжимающих втулок нар ду с равномерно распределенными по толщине радиальными напр жени ми в соедин емых детал х в процессе их деформировани возникают значительные напр жени изгиба, резко снижающие эффективность процесса перераспределени термических напр жений и ухудшающие качество сварных соединений из-за остаточного искривлени поверхностей соедин емых деталей.

Если внутренний диаметр кольцевой поверхности, по которой производ т одностороннее деформирование, больше чем 0,8 внутреннего диаметра обжимающей втулки, резко увеличиваетс величина необходимого усили деформировани , что может вызвать разрущение свариваемых деталей .

На фиг. 1 показана схема предлагаемого способа контактной точечной сварки; на фиг. 2 - схема способа контактной рельефной Т-образной сварки.

Способ осуществл етс в следующей последовательности .

После сборки свариваемые детали 1 и 2 (или деталь в случае рельефной сварки) сжимают между обжимающими втулками 3 и 4 усилием PI , в результате чего происходит закрепление свариваемых деталей, преп тствующее перемещению точек, наход щихс за пределами закрепленного контура , в радиальном по отношению к сварочной точке направлении. После закреплени свариваемых деталей 1 и 2 (или деталь 1 в случае рельефной сварки) производ т деформирование их с одной стороны усилием Pg , передаваемым посредством пуансона 5 на кольцевую поверхность, внутренний диаметр dt которой выбирают из соотнощени dj (0,6-0,8) d,гдe d - внутренний диаметр обжимающих втулок. В процессе воздействи одностороннего деформирующего усили Р на закрепленные свариваемые детали 1 и 2 (или деталь 1, в случае рельефной сварки) в них возникают напр жени изгиба и радиальные равномерно распределенные по толщине раст гивающие мембранные напр жени , причем в случае выполнени услови d (0,6-0,88) d в центральной части соедин емых деталей преобладают мембранные напр жени при незначительных напр жени х изгиба.

После окончани операции одностороннего деформировани производ т операции сжати в случае контактной точечной сварки деталей между электродами 6 и 7 сварочной машины и нагрева их импульсом сварочного тока без сн ти деформирующего усили Pj . Сн тие сжимающих усилий осуществл ют после кристаллизации металла сварочной точки, причем последовательность сн ти сжимающих усилий может быть произвольной. Операци сн ти раст гивающих напр жений бр, обусловленных воздействием деформирующего усили Р , выполненна после образовани сварной точки, приводит к перераспределению остаточных термических напр жений, в результате которого существенно снижаетс уровень раст гивающих термических напр жений. Использование изобретени позвол ет получить сварные соединени с более благопри тным распределением остаточных термических напр жений, и, следовательно, повысить их усталостную прочность. Экспериментально установлено, что при соотнощении d:dt меньщем 0,6 наблюдаетс значительный остаточный прогиб и искривление соедин емых деталей, а также низкое влл ние операции одностороннего деформироваблица 1

Т а ни на усталостную прочность. При соотнощении di :d больщем 0,8,возрастает требуема величина усили одностороннего деформировани Pj и наблюдаютс случаи разрушени соедин емых деталей от напр жений среза в процессе одностороннего деформировани . Величина усили одностороннего деформировани Pj и внутренний диаметр обжимающих втулок определ ютс экспериментально и увеличиваютс с ростом толщины соедин емых деталей и модул упругости свариваемого материала. Пример. Проводитс контактна точечна сварка листов из малоуглеродистой стали , предусматривающа одностороннее деформирование после сжати соедин емых деталей между обжимающими втулками. С целью получени сравнительных данных проведена С1варка аналогичных соединений без одностороннего деформировани . Результаты, показывающие вли ние one- . рации одностороннего деформировани , представлены в табл. 1.

Проведена также контактна Т-образна рельефна сварка цилиндрической детали с пластиной, предлагаемым способом. Обе детали изготовлены из малоуглеродистой стали. С целью получени сравнительных данных приведена сварка аналогичных соединений без одностороннего деформировани .

Результаты, показывающие вли ние операции одностороннего деформировани , представлены в табл. 2.

Данные табл. 1 и 2 показывают повышение усталостной прочности сварных образцов , прошедших одностороннее деформирование , по сравнению с образцами без него.

Таблица2

Использование изобретени позволит повысить усталостную прочность сварных соединений на 50-90%, что обеспечивает получение экономического эффекта. .d, /

Фиг.г

Claims

1. СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, включающий операции сборки, сжатия соединяемых деталей между обжимающими втулками и электродами сварочной машины, нагрев соединяемых деталей импульсом сварочного тока, охлаждение сварочного сое динения и снятие сжимающих усилий, отличающийся тем, что, с целью повышения усталостной прочности сварных соединений, после операции сжатия соединяемых деталей между обжимающими втулками перед сжатием их между электродами сварочной машины с одной стороны сварного соединения по крайней мере одну из соединяемых деталей деформируют в направлении оси электродов по кольцевой поверхности, расположенной между зонами сжатия электродами и втулками.

2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что внутренний диаметр кольцевой поверхности, по которой производят одностороннее деформирование соединяемых деталей, выбирают равнь/м 0,6—0,8 внутреннего диаметра кольцевой поверхности, по которой производят сжатие втулками.

Фиг. 1