SU1731531A1

SU1731531A1 - Электрод дл контактной точечной сварки

Info

Publication number: SU1731531A1
Application number: SU894741983A
Authority: SU
Inventors: Сергей Никифорович Козловский
Original assignee: Красноярский институт космической техники - Завод-ВТУЗ
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Использование: дл контактной точечной сварки металлов и сплавов. Электрод содержит токопровод щий стержень с ра- -бочей частью и каналом дл подачи охлаждающей жидкости и установленную обжимную фигурную втулку, образующую с наружной поверхностью токопровод щего стержн кольцевую замкнутую полость. Полость соединена с каналом токопровод щего стержн через перепускные окна, смещенные относительно друг друга вдоль оси канала. Токопровод щий стержень оснащен кольцевым кожухом, размещенным в кольцевой полости с зазором между поверхност ми токопровод щего стержн и обжимной втулки. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при контактной точечной сварке металлов и сплавов

Известны электроды дл контактной точечной сварки, в которых с целью увеличени проплавлени деталей уменьшают площади рабочих поверхностей токопровод щего стержн или его сечение в прикон- тактной области.

Однако данные электроды имеют относительно малый срок службы вследствие ог- раниченной длины рабочей части токопровод щего стержн .

Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс электрод дл контактной точечной сварки, который содержит токопровод щий стержень с охлаждающим каналом и обжимную втулку, выполненную из металла с высокой износостойкостью , закрепленную на токопровод - щем стержне с возможностью перемещени вдоль него, причем выполнена она

фигурной с образованием замкнутой кольцевой полости вокруг боковой поверхности токопровод щего стержн , соединенной с охлаждающим каналом посредством перепускных окон в стенке токопровод щего стержн .

В этом электроде циркул ци охлаждающей жидкости в кольцевой полости осуществл етс за счет тепловой конвекции. При использовании электрода в качестве верхнего , т.е. рабочей поверхностью вниз, охлаждение рабочей части токопровод щего стержн удовлетворительное. Однако вследствие конструктивных особенностей изделий в р де случаев этот электрод необходимо использовать в качестве нижнего, т.е. рабочей поверхностью вверх. В таком положении электрода циркул ци жидкости только за счет тепловой конвекции недостаточна дл нормального охлаждени рабочей части. Возможно образование паровой пробки, котора располагаетс в верхней,

Х|

Ы

СП

со

т.е. рабочей, части электрода. При такой системе охлаждени средн температура рабочей части относительно велика и достигает 300-450°С, причем температура нижнего электрода может быть больше верхнего на 10-20%. Следствием этого вл етс увеличение скорости загр знени и износа рабочей поверхности электрода, смещение дра в нижнюю деталь, а также уменьшение стабильности размеров получаемых соединений.

Целью изобретени вл етс повышение долговечности электрода за счет интенсификации его охлаждени .

Поставленна цель достигаетс тем, что в электроде дл контактной точечной сварки , содержащем токопровод щий стержень с рабочей частью и каналом дл подачи охлаждающей жидкости и установленную на нем с возможностью продольного перемещени обжимную фигурную втулку, образующую с наружной поверхностью токопро- вод щего стержн кольцевую замкнутую полость, соединенную с каналом токопро- вод щего стержн через перепускные окна, выполненные в его стенке, часть канала то- копровод щего стержн , в зоне, примыкающей к данной поверхности, выполнена с меньшим диаметром, перепускные окна выполнены смещенными относительно друг друга вдоль оси канала токопровод щего стержн и расположены на участках канала с разными диаметрами, токоподвод щий стержень снабжен кольцевым кожухом, установленным с возможностью осевого перемещени и размещенным в кольцевой полости с зазором между поверхност ми токопровод щего стержн и обжимной втулки на участке от рабочей части стержн до перепускных окон, выполненных на участке канала стержн с меньшим диаметром.

На чертеже показана схема предлагаемой конструкции электрода дл контактной точечной сварки.

Электрод дл контактной точечной сварки содержит подвижную обжимную втулку 1 с резьбой, посредством которой она сопр жена с опорной гайкой 2, зафиксированной на токопровод щем стержне 3 поджимной гайкой 4 и стопорным стержнем 5, Между токопровод щим стержнем 3 и опорной гайкой 2. а также опорной гайкой 2 и поджимной гайкой 4 установлена диэлектрическа прокладка 6. Замкнута кольцева полость 7 между токопровод щим стержнем 3 и подвижной втулкой 1 соединена перепускными окнами 8 и 9, выполненными взаимосмещенными вдоль оси канала, с охлаждающим каналом 10 и изолирована от опорной гайки 2 уплотн ющим

элементом 11, установленным в канавке на поджимной гайке 4. Рабоча часть 12 токопровод щего стержн , величина которой определ етс тепловым режимом и устойчивестью токопровод щего стержн при конкретных услови х работы электрода, больше рабочей части 13 подвижной обжимной втулки 1, а между их опорными поверхност ми имеетс зазор 14. В кольцевой

0 полости между токопровод щим стержнем 3 и обжимной втулкой 1 расположен тонкостенный кольцевой кожух 15. охватывающий токопровод щий стержень от рабочей части обжимной втулки 1 до перепускных

5 окон 8 в стенке токопровод щего стержн 3. На участке между перепускными окнами 8 и 9, величину 16 смещени которых задают большей зазора 14 между опорными поверхност ми обжимной втулки 1 итокопровод 0 щего стержн 3, поверхности токопровод щего стержн 3 и кожуха 15 сопр жены без зазора с возможностью взаимного осевого смещени . На участке от рабочей части обжимной втулки 1 до перепускных окон в

5 токопровод щем стержне 3 кольцевой кожух 15 установлен с зазором между его цилиндрическими поверхност ми и поверхностью токопровод щего стержн 3, а также поверхностью обжимной втулки 1.

0 При этом в кольцевом кожухе со стороны рабочей части обжимной втулки 1 выполнены радиально смещенные прорези 17. В охлаждающем канале 10 токопровод щего стержн 3 на участке между смещенными

5 перепускными окнами 8 и 9 выполнено цилиндрическое его сужение до наружного ди- аметра водоподвод щей трубки 18, закрепленной в электрододержателе машины дл контактной точечной сварки.

0Электрод работает следующим образом .

Перед сваркой вращением обжимной втулки 1, т.е. ввинчиванием ее в опорную гайку 2 и. следовательно, перемещением ее

5 вдоль токопровод щего стержн 3, устанавливаетс заданное технологией сварки конкретного соединени положение рабочей поверхности обжимной втулки 1 относительно рабочей поверхности токопровод 0 щего стержн 3. При сварке рабоча поверхность токопровод щего стержн 3 загр зн етс продуктами взаимодействи металла электрода и свариваемых деталей и изнашиваетс значительно быстрее рабо5 чей поверхности обжимной втулки 1. Поэтому через определенное число сваренных точек обжимную втулку 1 перемещают вдоль токопровод щего стержн 3 на величину укорочени при зачистке, после чего ее зачищают. Затем перемещением обжимной

втулки 1, как описано, устанавливаетс исходное положение рабочих поверхностей токопровод щего стержн 3 и обжимной втулки 1. Такой цикл повтор етс до полного износа рабочей части токопровод щего стержн , т.е. до соприкосновени опорных поверхностей обжимной втулки и токопровод щего стержн , после чего следует произвести замену последнего.

Охлаждение электрода осуществл етс следующим образом. Охлаждающа жидкость под давлением поступает из подвод щей трубки 18 электрододержател через перепускные окна 8 в полость под кожухом 15. Жидкость движетс по этой полости и охлаждает рабочую часть токопровод щего стержн 3 и обжимной втулки 1. Затем жидкость через прорези 17 в кожухе поступает в кольцевую полость между кожухом 15 и обжимной втулкой 1 и движетс к перепускным окнам 9, через которые попадает в полость между подвод щей трубкой 18 и стенками охлаждающего канала, а из нее в электрододержатель на слив.

Таким образом, в предлагаемой конструкции электрода осуществл етс принудительна циркул ци охлаждаемой жидкости в кольцевой полости электрода, не завис ща от пространственного положени электрода в процессе эксплуатации. При этом в любом положении электрода охлаждение рабочей части токопровод щего стержн 3 осуществл етс эффектнее, чем при циркул ции жидкости за счет тепловой конвекции в электроде прототипа. Например, производили сварку деталей из стали 12Х18УЮТ толщиной (2+0,5) мм на машине МТПУ-300 электродами прототипа и предлагаемым. Электрод прототипа и предлагаемый примен ли со стороны тонкой детали, а с другой стороны - обычный электрод с плоской рабочей поверхностью. Сварку производили с скоростью 45 точек в минуту, в двух положени х: I - когда тонкую деталь располагали сверху, а II - снизу толстой детали. Соответственно измен ли и положение электродов. Режим сварки в обоих случа х оставл ли неизменным: Св 7,2 кА, tee 0,12 с, РСв 2.8 кН.

После сварки 10-15 точек температура рабочей части электродов, измеренна в 2 мм от рабочей поверхности, устанавливалась и носила переменно-периодический характер.

Результаты сварки приведены в таблице .

Диаметр дра при сварке предлагаемым электродом уменьшаетс на 3-8%, но 5 это легко устран етс увеличением сварочного тока. Главное достоинство предлагаемого электрода в том, что стабильность размеров соединений повышаетс на 10- 25%. В особенности очевидны преимущест0 ва предлагаемой конструкции электрода при сварке в положении II. Средн температура рабочей части уменьшаетс на 10- 20%, причем разница температуры электрода при сварке в положени х I и II

5 уменьшаетс на 10-15%. Процесс сварки протекает более устойчиво.

Использование предлагаемого электрода обеспечивает по сравнению с прототи- , пом следующие преимущества: повышаетс

0 стабильность размеров соединений на 10- 25%. снижаетс температура рабочей части электрода на 10-20%, уменьшаетс разница температур электрода при сварке в верхнем и нижнем положени х на 10-15%.

Claims

5Формула изобретени

Электрод дл контактной точечной сварки, содержащий токопровод щий стер- жень-с рабочей частью и каналом дл подачи охлаждающей жидкости и установленную с

0 возможностью продольного перемещени обжимную фигурную втулку, образующую с наружной поверхностью токопровод щего стержн кольцевую замкнутую полость, соединенную с каналом токопровод щего

5 стержн через перепускные окна, выполненные в его стенке, отличающийс тем. что. с целью повышени долговечности электрода за счет интенсификации его охлаждени , часть канала токопровод щего

0 стержн в зоне, примыкающей к донной поверхности , выполнена с меньшим диаметром , перепускные окна размещены со смещением относительно друг друга вдоль оси канала токопровод щего стержн и рас5 положены на участках канала с разными диаметрами , токопровод щий стержень снабжен кольцевым кожухом, установленным с возможностью осевого перемещени и размещенным в кольцевой полости с зазо0- ром между поверхност ми токопровод щего стержн и обжимной втулки на участке от рабочей части стержн до перепускных окон, выполненных на участке канала стержн с меньшим диаметром.

5