SU1500447A1 - Method of flash-butt resistance welding - Google Patents

Method of flash-butt resistance welding Download PDF

Info

Publication number
SU1500447A1
SU1500447A1 SU874198790A SU4198790A SU1500447A1 SU 1500447 A1 SU1500447 A1 SU 1500447A1 SU 874198790 A SU874198790 A SU 874198790A SU 4198790 A SU4198790 A SU 4198790A SU 1500447 A1 SU1500447 A1 SU 1500447A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stage
precipitation
current
deformation
increase
Prior art date
Application number
SU874198790A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Кучук-Яценко
Алексей Иванович Горишняков
Виталий Тимофеевич Чередничок
Александр Николаевич Миронец
Николай Дмитриевич Горонков
Original Assignee
Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
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 Институт Электросварки Им.Е.О.Патона filed Critical Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority to SU874198790A priority Critical patent/SU1500447A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1500447A1 publication Critical patent/SU1500447A1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контактной стыковой сварке оплавлением и может примен тьс  дл  сварки деталей с развитым поперечным сечением. Цель изобретени  - повышение качества сварных соединений за счет повышени  скорости пластической деформации свариваемых деталей в процессе осадки. Осадку провод т по этапам. На первом этапе величина осадки составл ет 20-30% общего припуска. Осадку на первом этапе провод т с максимальной скоростью деформировани . На втором этапе деформирование осуществл ют при пониженной скорости. На втором этапе осадки сварочный ток отключают. По отключении тока скорость осадки задают соответствующей скорости осадки на первом этапе. Увеличение скорости осадки на втором этапе по отключении тока позвол ет повысить пластические свойства металла в зоне сварки за счет сжати  и вытеснени  из наиболее глубоких кратеров жидких и твердых окислов металла. Повышение скорости деформировани  на втором этапе осадки по отключении тока снижает врем  пластической деформации, что позвол ет увеличить термическую активацию соедин емых поверхностей и тем самым повысить качество сварного соединени . 1 ил, 1 табл.The invention relates to flash butt welding and can be used for welding parts with a developed cross section. The purpose of the invention is to improve the quality of welded joints by increasing the rate of plastic deformation of the welded parts in the process of settlement. The precipitation is carried out in stages. In the first stage, the precipitation amount is 20-30% of the total allowance. The precipitation at the first stage is carried out with the maximum rate of deformation. In the second stage, the deformation is carried out at a reduced speed. At the second stage, the precipitation welding current is turned off. By switching off the current, the upsetting speed is set to the corresponding upsetting speed in the first stage. Increasing the sedimentation rate at the second stage by cutting off the current makes it possible to increase the plastic properties of the metal in the welding zone due to compression and displacement of the liquid and solid metal oxides from the deepest craters. An increase in the deformation rate at the second stage of the precipitation upon cutting off the current reduces the time of plastic deformation, which makes it possible to increase the thermal activation of the joining surfaces and thereby increase the quality of the welded joint. 1 silt, 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к контактной стыковой сварке оплавлением и может примен тьс  дл  сварки деталей преимущественно с развитым поперечным сечением оThe invention relates to flash butt welding, and can be used for welding parts mainly with a developed cross section about

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварных соединений за счет повышени  скорости пластической деформации свариваемых деталей в процессе осадки.The aim of the invention is to improve the quality of welded joints by increasing the rate of plastic deformation of the welded parts during the settlement process.

На чертеже представлены диаграммы изменений скорости перемещени  и тока сварки на различных этапах процесса осадки„The drawing shows diagrams of changes in the movement speed and welding current at various stages of the precipitation process „

На чертеже обозначено: I - диаграмма изменени  скорости осадки; 2 - диаграмма измепгни  тока; Vj, скорость осадки на первом этапе; скорость осадки на вюром этапе; Vjjj - скорость осадки на втором этапе после отключени  тока; 1ос - ток В процессе формирО1 :апи  сварного соединени  на стадии (ч:;здки обычно выдел ют 1 ри осноиных г гапа;The drawing denotes: I - chart of the change in the rate of draft; 2 - diagram of the current measurement; Vj, sediment rate in the first stage; sedimentation rate at the allure stage; Vjjj - sedimentation rate at the second stage after the current is turned off; 1c - current In the process of forming1: the api of the welded joint at the stage (h:; the bridges usually distinguish 1 main gapa;

--4--four

31503150

I- формирование физического контакта;I - the formation of physical contact;

II- образование-металлических св зей; ,II — formation of metallic bonds; ,

III- кристаллизаци  и охлаждение Дл  получени  металлического соединени  необходимо преодолеть энергетический барьер схватывани , т.е, затратить дополнительную энергию, называемую энергией активации, котора  раздел етс  на механическую и термическую. Причем механическа  активаци  определ етс  величиной усили  осадки, а термическа  тем, что часть осадки провод т под током.III-crystallization and cooling In order to obtain a metallic compound, it is necessary to overcome the energy barrier of the setting, i.e., to expend additional energy, called the activation energy, which is divided into mechanical and thermal. Moreover, the mechanical activation is determined by the magnitude of the upsetting force, and thermally by the fact that part of the upsetting is carried out under current.

Разделение процесса осадки на два зтапа.с различными скорост ми на втором этапе в описываемом способе обусловлено следующими факторами, The separation of the precipitation process into two stages with different rates at the second stage in the described method is due to the following factors

На первом этапе происходит закрытие искрового зазора, Тое. формирование физического контакта между свариваемыми детал ми При этом происходит сближение атомов, устран ютс  неровности и поверхностные пленки окисленного металла. Здесь требуетс  высока  скорость сближени , чтобы предотвратить распространение окислени  свариваемых поверхностей. Величина осадки 20-30% общего припуска на первом этапе определ етс  тем, что величина зазора между оплавл емыми торцами и толщина сло  жидкого металла не превышают 1,5 мм, At the first stage, the spark gap closes, Toe. the formation of physical contact between the parts to be welded. At the same time, atoms come closer together, irregularities and surface films of the oxidized metal are eliminated. Here, a high convergence rate is required to prevent the oxidation of the welded surfaces from spreading. The amount of precipitation 20-30% of the total allowance at the first stage is determined by the fact that the size of the gap between the melted ends and the thickness of the liquid metal layer do not exceed 1.5 mm,

На втором этапе преодолеваетс  энергетический барьер схватывани , объедин ютс  электронные оболочки и возникают металлические св зи, АктиAt the second stage, the energy barrier of the setting is overcome, the electron shells are combined, and metallic bonds arise.

нацию атомов на данном этапе можноnation of atoms at this stage can

проводить двум  пут ми, ПервЬш - за счет большого усили  сжати  (механическа  активаци )5 второй - посредством термической активации. Второй путь предпочтительнее по следующим соображени м: при термической активации потенциальна  энерги  и кинетическа  увеличиваютс , вследствие чего уменьшаетс  стабильность электронных конфигураций и повьшгаетс  веро тность объединени  электронных оболочек на увеличенных рассто ни х. Следовательно, при проведении пластической деформации усилие осадки, необходимое дл  преодолени  сил оттал- кивани , возникающих.при электростатическом взаимодействии электронов, требуетс  MeH)iiiee, чем при мехаш-счес- кой активации.carry out in two ways, First — due to the large compressive force (mechanical activation) 5 of the second — by means of thermal activation. The second way is preferable by the following considerations: during thermal activation, the potential energy and kinetic increase, resulting in a decrease in the stability of the electronic configurations and an increase in the probability of the combination of the electron shells at increased distances. Consequently, when plastic deformation is carried out, the upsetting force required to overcome the repulsive forces that arise during electrostatic interaction of electrons requires MeH) iiiee than during mechanical activation.

Снижение скорости осадк  «а п /-:-:.й стадии второго этапа необходимо дл  того, чтобы в процессе осадки под током термической активации подвергалс  i больший объем нагретого металла , чем при посто нной высокой скорости осадки, когда нагретый металл выдавливаетс  из стыка и термическа  активаци  малоэффективна. Снижение скорости сопровождаетс  также уменьшением давлени , а как известно уменьшение давлений облегчает нагрев металла. Оптимальна  величина припуска на осадку под, током дл  деталей с развитым поперечным сечением составл ет 0,5-0,6 общего припуска на осадку. Дальнейшее увеличение длительности осадки под током при пониженной скорости нецелесообразно, так как может произойти вьтлеск расплавленного металла или стекание его с торцов деталей. Этим же объ сн етс  . величина снижени  скорости на втором этапе осадки. Она должна быть не ниже конечной скорости оплавлени  (Vjj lsO-2,OVi оплавлени ).A reduction in the sediment velocity of the a stage of the second stage is necessary so that during the precipitation process, under a thermal activation current, a larger amount of heated metal is subjected to i than at a constant high precipitation rate when the heated metal is squeezed out of the junction and thermal activation is ineffective. The decrease in velocity is also accompanied by a decrease in pressure, and as is known, a decrease in pressure facilitates the heating of the metal. The optimum value of the allowance for the draft under the current for parts with a developed cross section is 0.5-0.6 of the total allowance for the draft. A further increase in the duration of precipitation under current at a lower speed is impractical, since a splash of molten metal or its draining from the ends of the parts may occur. This is also explained. the magnitude of the decrease in speed in the second precipitation stage. It should not be lower than the final reflow rate (Vjj lsO-2, OVi reflow).

После выключени  тока происходит окончательное формирование сварного соединени . При этом происходит выравнивание наиболее глубоких кратеров и вытеснение из них жидких и твердых окислов металлаs а также сжатие металла в зоне соединени  с целью уплотнени  металла и повьш1ени  его пластических свойств«After the current is turned off, the final formation of the welded joint occurs. In this case, the deepest craters are leveled and liquid and solid metal oxides are expelled from them, as well as the metal is compressed in the joint zone in order to compact the metal and increase its plastic properties.

Как известно, глубина кратеров . -. возрастает с увеличением сечени  свариваемых деталей. После отключени  тока остывание металла () происходит очень интенсивно и к концу осадки в наиболее глубоких кратерах может остатьс  застывший обычно окисленный металл, что  вл етс  причиной дефектов соединени  и снижени  его пластических свойств из-за интенсивной рекристаллизации в св зи с медленной деформацией нагретого металла . Поэтому после отключени  тока скорость вновь повышают до максимального значени  и тем самым сокращают врем  пластической деформации Некоторое снижение скорости после выключени  тока на этом этапе объ сн етс  сопротивлением металла пластической деформации, так как к этому -моменту осадки начинаетс  сжатие твердо-жидкой фазы металла и величина указанно- ,15As you know, the craters depth. -. increases with increasing cross section of welded parts. After the current is turned off, the metal cooling () occurs very intensively and by the end of the precipitation in the deepest craters there may remain a frozen, usually oxidized metal, which causes connection defects and a decrease in its plastic properties due to intense recrystallization due to the slow deformation of the heated metal. Therefore, after the current is turned off, the speed is again increased to the maximum value and thereby shortens the plastic deformation time. A certain decrease in speed after the current is turned off at this stage is due to plastic deformation metal resistance, because by this precipitate the compression of the solid-liquid metal phase and the magnitude specified-, 15

го сопротивлени  возрастает Повышение скорости после выклюиени-  тока на этом этапе,, как уже отмечалось снижает врем  пластической деформации и позвол ет без ущерба дл  качества проводить термическую активацию на пониженной скорости, что значительно снижает сопротивление деформации , так как его величина зави- сит от температуры и типа металла, Соответственно снижаетс  и требуемое усилие осадки В св зи с этим исключаетс  проскальзывание деталей в зажимах и обеспечиваетс  стабильность качества сварных соединенийincrease in speed after switching off at this stage, as already noted, reduces the plastic deformation time and allows, without sacrificing quality, to carry out thermal activation at a reduced speed, which significantly reduces the deformation resistance, since its value depends on temperature. and the type of metal. Accordingly, the required upsetting force is reduced. In this connection, slipping of parts in the clamps is prevented and the quality of welded joints is ensured.

При опытной сварке партии рельсов по данному способу качественные сварные соединени  получены при снижении усили  осадки вплоть до 30% от требуемого в традиционном способе При этом оказываетс  возможным снизить мопщость гидросистемы машины, а в некоторых случа х отказатьс  от дополнительного источника энергии (гидроаккумул тора) и соответственно уменьшить габариты и вес конструк ции сварочных машин. Дл  передвижных машин типа К-355, K-584j К-700-1 работающих в полевых услови х, это  вл етс  существенным показателем.In pilot welding of a lot of rails using this method, high-quality welded joints are obtained by reducing the upsetting force up to 30% of that required in the traditional method. It is possible to reduce the machine hydraulic system and, in some cases, to refuse an additional energy source (pump accumulator) and accordingly reduce the size and weight of the design of welding machines. For mobile machines of type K-355, K-584j K-700-1 operating in field conditions, this is a significant indicator.

Пример, Практическа  реализаци  изобретени  была проведена на рельсосварочной машине типа К-355А, оснащенной электрогидравлическим уси лителем УЭГ.С Снижение скорости на втором этапе производили программно с помощью УЭГаС, измен   давление в цилинуцрах управлени An example, the practical implementation of the invention was carried out on a K-355A rail welding machine equipped with an UEG electrohydraulic amplifier. The speed reduction at the second stage was programmed using UEGaS, changing pressure in control cylinders

При сварке рс.ьсов были устг.иов- лены следующие паиаметры процесса осадки: общий припуск на осадку 12мм (при этом припуск на третьем этапе осадки составл л 0,6 общего припус-- ка - 7 мм)J скорость осадки (заданна ) на I этапе 25 мм/с; скорость осадки (заданна ) на II этапе 2,5 мм/ скорость осадки (заданна ) на III этапе 25 мм/сThe following parameters of the sludge process were set up during the welding of rs.cats: the total allowance for the draft was 12 mm (while the allowance at the third stage of the sludge was 0.6 of the total allowance - 7 mm) J speed of slump (specified) I stage 25 mm / s; slump speed (given) at stage II 2.5 mm / slump speed (given) at stage III 25 mm / s

Результаты механических испытаний рельсов, сваренных по традиционной технологии и по описываемому способу приведены в таблице.The results of mechanical tests of rails, welded by traditional technology and the described method are shown in the table.

Анализ показывает5 что стрела прогиба увеличилась в среднем на 37%, а разрушающа  нагрузка на 13%.The analysis shows5 that the deflection arrow increased on average by 37%, and the breaking load by 13%.

Повьш1ение скорости деформировани  на втором этапе после выключени  тока позвол ет увеличить термичекую активацию- соедин емых поверхностей и, тем самым, качество соединен ни .Increasing the deformation rate in the second stage after turning off the current makes it possible to increase the thermal activation of the surfaces to be connected and, thus, the quality of the connection.

Claims (1)

Формула изобрет бни-  Способ контактной стыковой сварки оплавлением, при котором процесс осадки провод т по этапам, на первом этапе на величину 20-30% рбщегр припуска с максимальной скоростью, а на втором этапе до выключени  тока при пониженной скорости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварного соединени , после отключени  тока скорость осадки задают соответствующей скорости осадки на первом этапе.The invention of bni is a flash flash butt welding method, in which the precipitation process is carried out in stages, in the first stage, by 20-30% of the maximum allowance at maximum speed, and in the second stage, before switching off the current at a reduced speed, characterized in that in order to improve the quality of the welded joint, after the current is switched off, the upsetting speed is set to the corresponding upsetting speed in the first stage. 230230 235 235 240235 235 240 235235 5555 59 59 6259 59 62 6060 НетNot НетNot НетНетNo no НетNot ioc, щ  ioc, u т/угллс.t / ugls ЙЗЮ YU
SU874198790A 1987-02-24 1987-02-24 Method of flash-butt resistance welding SU1500447A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874198790A SU1500447A1 (en) 1987-02-24 1987-02-24 Method of flash-butt resistance welding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874198790A SU1500447A1 (en) 1987-02-24 1987-02-24 Method of flash-butt resistance welding

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1500447A1 true SU1500447A1 (en) 1989-08-15

Family

ID=21287228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874198790A SU1500447A1 (en) 1987-02-24 1987-02-24 Method of flash-butt resistance welding

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1500447A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507045C2 (en) * 2009-10-30 2014-02-20 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Method of flush-butt welding of rail steel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Орлов , Технологи и оборудо- ьание коктакт-ыой сварки. М« : Мап1ино строение, ;9 55 с. 110, *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2507045C2 (en) * 2009-10-30 2014-02-20 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Method of flush-butt welding of rail steel
US9617690B2 (en) 2009-10-30 2017-04-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Flash butt welding method of rail steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100155372A1 (en) Welding process with jerk compensation
CN104923927A (en) Friction stir welding-braze welding composite welding method for dissimilar metal bonding structure
SU1500447A1 (en) Method of flash-butt resistance welding
KR20140063527A (en) Forced freeze flash welding of advanced high strength steels
US4376882A (en) Method of resistance flash butt welding
CN115922042B (en) Preheating flash butt welding method
SU1662788A1 (en) Method for controlling resistance butt welding
US20140361006A1 (en) Device for Solid State Joining of Light Metals
US5091624A (en) Method of flash butt welding high-carbon material, in particular nodular cast iron
SU1722740A1 (en) Method of resistance flash-butt welding
SU1298022A1 (en) Method of resistance butt fusion welding
SU1143552A1 (en) Method of manufacturing weldments
SU1682081A1 (en) Method for resistance butt welding with upsetting
RU2716923C1 (en) Method of contact butt pressure welding
SU1754365A1 (en) Method of pressure welding
JP2006055863A (en) Flash welding equipment and flash welding method
RU2781344C1 (en) Method for rails welding
JPH01224169A (en) Method for removing oxide of flash butt welding method
SU1655708A1 (en) Method of butt welding by fusion
JP2870433B2 (en) Manufacturing method of welded pipe
RU2014978C1 (en) Method of electric slag welding by plate-type electrode
JPS5722885A (en) Flash butt welding method
SU1706804A1 (en) Method of butt fusion welding
SU1694365A1 (en) Method of continuous-fusion butt resistance welding
SU1389968A1 (en) Method of producing welded connections