SU1745460A1 - Method of arc welding by electric rivets - Google Patents

Method of arc welding by electric rivets Download PDF

Info

Publication number
SU1745460A1
SU1745460A1 SU904835604A SU4835604A SU1745460A1 SU 1745460 A1 SU1745460 A1 SU 1745460A1 SU 904835604 A SU904835604 A SU 904835604A SU 4835604 A SU4835604 A SU 4835604A SU 1745460 A1 SU1745460 A1 SU 1745460A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
arc
voltage
welding
electric
time
Prior art date
Application number
SU904835604A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Сидоров
Иван Петрович Куркин
Сергей Мартиянович Абросимов
Original Assignee
Тольяттинский политехнический институт
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 Тольяттинский политехнический институт filed Critical Тольяттинский политехнический институт
Priority to SU904835604A priority Critical patent/SU1745460A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1745460A1 publication Critical patent/SU1745460A1/en

Links

Landscapes

  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Abstract

Использование: при дуговой сварке электрозаклепками неплав щимс  электродом в среде защитных газов в различных отрасл х машиностроени , суд о- и автомобилестроении преимущественно дл  сварки цветных металлов и сплавов малой толщины . Сущность изобретени : фиксируют напр жение на дуге и врем  от начала процесса сварки до момента достижени  напр жени  на дуге, равного напр жению начала процесса сварки. Поддерживают горение дуги на этом напр жении в течение времени, определ емому по О формуле tn ) где t3 - врем  с начала D3 процесса сварки до момента восстановлени  первоначального напр жени  на дуге; От - требуемый диаметр электрозаклепки, мм: D3- диаметр электрозаклепки при достижении напр жени  на дуге первоначального значени , мм. В результате получают электрозаклепку с площадью сварного соединени , в 2-3 раза превышающей площадь сварного соединени , выполненного по известному способу. 1 табл., 1 ил.Use: for electric welding of electric rivets with a non-consumable electrode in the environment of protective gases in various parts of the machine building industry, court of manufacture and automobile industry, mainly for welding non-ferrous metals and alloys of small thickness. SUMMARY OF THE INVENTION: Fix the voltage on the arc and the time from the start of the welding process until the voltage on the arc reaches the voltage equal to the start of the welding process. The arc is sustained at this voltage for a time determined by the formula tn) where t3 is the time from the beginning of the welding process D3 until the initial voltage on the arc is restored; From - the required diameter of the electric rivets, mm: D3 - the diameter of the electric rivets when the arc voltage reaches the initial value, mm. As a result, electric rivets with a weld area of 2-3 times the area of the welded joint, made by a known method, are obtained. 1 tab., 1 Il.

Description

Изобретение относитс  к дуговой сварке электрозаклепками неплав щимс  электродом в среде защитных газов и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени , судо- и автомобилестроении преимущественно дл  сварки цветных металлов и сплавов малой толщины.The invention relates to arc welding by electric rivets with a non-consumable electrode in a protective gas environment and can be used in various fields of engineering, shipbuilding and automotive industry mainly for welding non-ferrous metals and thin alloys.

Известен способ дуговой точечной сварки 1, при котором заблаговременно устанавливаетс  по времени цикл сварки, состо щий из операций сжати  свариваемых элементов и подачи защитного газа, возбуждени  и горени  дуги, прекращени  горени  дуги и выдержки в сжатом состо нии . Весь цикл длитс  1-3 с.A known method of arc spot welding 1, in which the welding cycle is set in advance, consisting of compressing the elements to be welded and supplying protective gas, initiating and burning the arc, stopping the arc and holding in a compressed state. The whole cycle lasts 1-3 seconds.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что в нем невозможно оценить тепловую ситуацию, возникающую в свариваемых элементах . При всей точности экспериментально отработанных режимах сварки получение стабильного качественного соединени  крайне затруднено, так как ограничение цикла сварки по заранее установленному времени не учитывает вли ние дополнительных факторов (нагрев оснастки и вследствие этого дополнительный подогрев свариваемых элементов или интенсивный теплоотвод). которые  вл ютс  определ ющими при получении стабильного соединени  в конструкци х с большим количеством свариваемых точек.The disadvantage of this method is that it is impossible to assess the thermal situation arising in the welded elements. With all the accuracy of the experimentally tested welding modes, obtaining a stable quality joint is extremely difficult, since the limitation of the welding cycle over a predetermined time does not take into account the influence of additional factors (heating of equipment and, consequently, additional heating of the welded elements or intensive heat sink). which are decisive in obtaining a stable joint in structures with a large number of weld points.

gg

ЈьЈ

ON ОON Oh

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  способ дуговой сварки электрозаклепками 2, при котором свариваемые элементы сжимают за пределами формируемой точки, возбуждают сварочную дугу, формируют электрозаклепку . Это обеспечивает высокую стабильность среднего диаметра электрозаклепки , определ ющего ее прочность за счет учета тепловой ситуации в зоне сварки автоматическим изменением времени сварки.The closest technical solution to the present invention is a method of arc welding with electric rivets 2, in which the elements to be welded compress the outside of the formed point, excite the welding arc, and form the electric rivet. This ensures a high stability of the average diameter of the electric rivets, which determines its strength by taking into account the thermal situation in the welding zone by automatically changing the welding time.

Недостатком такого способа  вл етс  недостаточна  прочность сварных электрозаклепочных соединений, так как среднее сечение сварной точки между листами минимально и, следовательно, минимальна ее прочность.The disadvantage of this method is the insufficient strength of the welded electric riveting joints, since the average cross section of the welded point between the sheets is minimal and, therefore, its strength is minimal.

Дл  повышени  работоспособности конструкций требуетс  увеличивать количество сварных точек, что ведет к снижению производительности труда. Увеличение времени сварки на заранее заданную величину дл  увеличени  диаметра электрозаклепки после восстановлени  напр жени  дуги до первоначального значени  приводит к нестабильности диаметра электрозаклепки . Последнее обусловлено различием тепловой ситуации в зоне сварки очередной электрозаклепки в момент восстановлени  напр жени  на дуге до первоначального.To increase the efficiency of structures, it is necessary to increase the number of welded points, which leads to a decrease in labor productivity. Increasing the welding time by a predetermined amount to increase the diameter of the electric rivet after the arc voltage is restored to its original value leads to instability of the electric rivet. The latter is due to the difference in the thermal situation in the welding zone of the next electrical rivets at the time the voltage on the arc is restored to the original.

Цель изобретени  - повышение прочности сварных электрозаклепочных соединений путем увеличени  диаметра точки и его стабильности.The purpose of the invention is to increase the strength of welded electric riveting joints by increasing the point diameter and its stability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе дуговой сварки электрозаклепками , при котором свариваемые элементы сжимают за пределами формируемой эдек- трозаклепки, возбуждают сварочную дугу и формируют электрозаклепку, в процессе сварки фиксируют напр жение на дуге и врем  от начала процесса сварки до момента достижени  напр жени  на дуге равного напр жению начала процесса сварки, и поддерживают горение дуги на этом напр жении в течение времениThe goal is achieved by the fact that in the method of arc welding with electric rivets, in which the elements to be welded compress outside the edectro-rivets being formed, excite the welding arc and form the electric rivet, during the welding process the voltage on the arc and the time from the start of the welding process until the voltage is reached on the arc equal to the voltage of the beginning of the welding process, and support the arc burning on this voltage for a time

(2 1)(2 1)

0)0)

где tft - врем  продолжени  горени  дуги после достижени  напр жени  на дуге, равного напр жению начала процесса сварки;where tft is the time of continuation of the arc after reaching a voltage on the arc equal to the voltage of the beginning of the welding process;

ta - врем  с начала процесса сварки до момента восстановлени  первоначального напр жени  на дуге;ta is the time from the beginning of the welding process until the restoration of the initial voltage on the arc;

От - требуемый диаметр электрозаклегт- км, мм;From - the required diameter elektrozaklegt- km, mm;

D3 - диаметр электрозаклепки при достижени  напр жени  на дуге первоначального значени , мм.D3 is the diameter of the electric rivets when the voltage across the arc reaches its initial value, mm.

Предлагаемый способ иллюстрируетс  чертежом:The proposed method is illustrated in the drawing:

а)график зависимости напр жени  на дуге Од от времени сварки tee по известному техническому решению;a) a graph of the voltage on the arc Od from the time of welding tee according to a known technical solution;

б)график зависимости напр жени  на дуге Од от времени сварки ten по предлагаемому техническому решению.b) a graph of the voltage on the arc Od versus the welding time ten for the proposed technical solution.

Сущность предлагаемого способа сварки заключаетс  в следующем.The essence of the proposed welding method is as follows.

Экспериментально и теоретически уста- новлено, что средний диаметр электрозаклепки , определ ющий прочность соединени , может определ тьс  по формуле линейного неподвижного непрерывно действующего источника тепла в пластине, описываемого формулойIt was established experimentally and theoretically that the average diameter of the electrical rivets, which determines the strength of the joint, can be determined by the formula of a linear stationary continuously acting heat source in the plate, described by the formula

№ TW No. TW

16at16at

(2)(2)

где qu - теплова  эффективность мощность источника нагрева, Вт;where qu is the thermal efficiency power of the heating source, W;

б- толщина свариваемых элементов, см;b - thickness of elements to be welded, cm;

DCp - средний диаметр электрозаклепки между свариваемыми элементами, см;DCp is the average diameter of the electric rivets between the welded elements, cm;

EI - интегральна  показательна  функци ;EI - integral exponential function;

а - коэффициент температуропроводности свариваемого материала, a is the coefficient of thermal diffusivity of the material being welded,

Я- теплопроводность свариваемого материала , Вт см/град;I - thermal conductivity of the welded material, W cm / deg;

ДТ - разница между температурой плавлени  металла и его температурой в зоне сварки перед сваркой, град;DT is the difference between the melting point of the metal and its temperature in the welding zone before welding, hail;

t - рассматриваемый момент времени, с (Столбов В.И. и др. Оптимизаци  режимов трехфазной сжатой дуги при сварке алюмини  электрозаклепками/ХСварочное производство . 1989, № 10, с. 7-9).t is the considered moment of time, s (Stolbov VI, et al. Optimization of the modes of a three-phase compressed arc during aluminum welding with electric rivets / XC welding production. 1989, No. 10, p. 7-9).

Из формулы (2) следует, чтоFrom formula (2) it follows that

/ - Dip  / - Dip

Е,(16at E, (16at

(3)(3)

Дл  заданной разницы температуры металла ДТёдепловой эффективной мощности qu и теплофизических характеристик металла а и Я права  часть формулы (3) должна быть посто нной величиной, т.е.For a given difference in the temperature of the DTydethermal metal effective power qu and the thermophysical characteristics of the metals a and i, the right part of formula (3) should be a constant value, i.e.

16at16at

const - kconst - k

(4)(four)

причем условие (4) выполн етс  в каждыйmoreover, condition (4) is satisfied in each

момент времени дл  данной тепловой ситуации .time point for a given thermal situation.

С помощью формулы (4) по известному времени t3 с начала процесса сварки до момента восстановлени  первоначального напр жени  на дуге (времени захлопывани  отверсти ) и среднему диаметру электрозаклепки в этот момент D3, можно определить значение коэффициента к при сварке данной точки с учетом тепловой си- туации в зоне сварки. При этом известно, что при изменении тепловой ситуации измен етс  только врем  т,з. а диаметр D3 не зависит от тепловой ситуации, так как определ етс  специфичным механизмом форми- ровани  электрозаклепкиUsing the formula (4), by the known time t3 from the beginning of the welding process until the initial voltage on the arc is restored (the hole collapses time) and the average diameter of the electric rivets at this point D3, the value of the coefficient k can be determined when welding this point tuatsii in a zone of welding. It is known that when the thermal situation changes, only the time t, s changes. and the diameter D3 does not depend on the thermal situation, since it is determined by the specific mechanism of the formation of electrical rivets

ЬР 16at3LP 16at3

Далее можно определить врем  горени  дуги tr. за которое будет достигнут требуемый диаметр точки DTFurther, it is possible to determine the arc burning time tr. for which the required point diameter DT is reached

VV

Ъ 16ak B 16ak

(б)(b)

Сравнива  (5) и (6), можно составить пропорцию30By comparing (5) and (6), you can make a proportion30

tr D з Di tr D s Di

ОтсюдаFrom here

з -к , Dl h-to, Dl

Врем , в течение которого должна гореть дуга после восстановлени  напр жени  на дуге до первоначального значени  (после захлопывани  отверсти ), определ етс  из формулы45The time during which the arc should burn after the voltage on the arc is restored to its original value (after the hole collapses) is determined from the formula 45

5 10 155 10 15

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

ге фиксируетс  с помощью специал ьного устройства , след щего за напр жением дуги. Это же устройство производит отключение дуги при достижении времени л после восстановлени  напр жени  на дуге до первоначального значени .It is fixed by means of a special device following the arc voltage. The same device shuts off the arc when the time l is reached after the voltage on the arc is restored to its original value.

Предлагаемый спосрб сварки позвол ет получить электрозаклепки с помощью сварного соединени , в 2-3 раза превышающую площадь соединени , выполненного по известному способу.The proposed welding process makes it possible to obtain electrical rivets by means of a welded joint, 2-3 times larger than the area of the joint, made by a known method.

Введение тепла в детали производитс  и после образовани  соединени , что увеличивает ввод тепла в нижний лист и выравнивает сечение электрозаклепки по толщине листов. При этом обеспечиваетс  высока  стабильность диаметра электрозаклепки при изменении тепловой ситуации в зоне сварки. Изменение тепловой ситуации может быть вызвано подогревом металла от предыдущих точек, изменением эффективной мощности дуги, изменением условий теплоот- вода в оснастку и другими причинами.Heat is introduced into the parts after the formation of a joint, which increases the heat input to the bottom sheet and evens out the cross section of the electrical rivets through the thickness of the sheets. This ensures a high stability of the diameter of the electric rivets when the thermal situation in the weld zone changes. A change in the heat situation can be caused by heating the metal from previous points, a change in the effective arc power, a change in the heat sink conditions in the tooling, and other reasons.

Увеличение площади электрозаклепок приводит к пропорциональному увеличению их прочности и позвол ет снизить количество свариваемых на конструкции точек. Это приводит к росту производительности труда в 1,5 раза за счет сокращени  вспомогательного времени.An increase in the area of electrical overlap leads to a proportional increase in their strength and reduces the number of welded points on the structure. This leads to an increase in labor productivity by a factor of 1.5 due to a reduction in auxiliary time.

Пример. Проводили сварку партии деталей из сплава АМц толщиной д 1 мм кажда  при температуре пластин 290 К. Стремились получить электрозаклепку со средним диаметром мм. Предварительно опытным путем определили средний диаметр электрозаклепки при сварке по известному способу и врем  сварки ta. При токе сварки А, расходе плазмообра- зующего аргона л/мин, длине и диаметре канала сопла плазмотрона мм, начальной длине открытого участка дуги мм получили MM с.Example. A batch of parts made of AMts alloy with a thickness of 1 mm each was welded at a plate temperature of 290 K. We tried to get an electric rivet with an average diameter of mm. Pre-empirically determined the average diameter of the electrical rivets during welding by a known method and the welding time ta. With the welding current A, plasma-argon consumption l / min, the length and diameter of the plasma nozzle channel mm, the initial length of the open arc section mm, MM s were obtained.

Значение коэффициента k рассчитывают по формуле (5), т.е.The value of the coefficient k is calculated by the formula (5), i.e.

tA-tr-ta-tsCg-1).tA-tr-ta-tsCg-1).

В формуле (9) средний диаметр DT необходимо получить при сварке, средний диаметр Da (при котором происходит восстановление напр жени  на дуге до первоначального ) известен до сварки, стабилен и не зависит от тепловой ситуации в зоне сварки. Он может быть определен экспериментально при сварке по известному способу . Врем  ta с момента начала сварки до момента восстановлени  напр жени  на дуIn formula (9), the average diameter DT must be obtained during welding, the average diameter Da (at which the voltage on the arc is restored to the original) known before welding is stable and does not depend on the thermal situation in the welding zone. It can be determined experimentally by welding by a known method. Time ta from the start of welding to the time the voltage on the du

0,62 0.62

16-0,5-316-0.5-3

15-10 15-10

- 3- 3

При этом температуропроводносдъAt the same temperature

сплава AM ц принимали равной ,5см2/с. Далее рассчитывали врем  tT, за которое при данной температуре детали будет достигнут необходимый диаметр электро- заклепки ,8 см.AM alloy was assumed equal to 5 cm2 / s. Then, the time tT was calculated, for which at the given part temperature the required diameter of the electric rivet will be reached, 8 cm.

.Y

о - vi, - 3,О С.about - vi, - 3, about C.

оabout

0,60.6

Врем , в течение которого должна гореть дуга после восстановлени  напр жени  на дуге до первоначального значени , будет равноThe time during which the arc should burn after the voltage on the arc is restored to its original value will be equal to

т..,,3 с.m .. ,, 3 p.

Затем с помощью электронного регул тора цикла сварки, предварительно настроенного на значени  диаметров DT и D3 сваривали на том же режиме по предлагаемому способу пластины с начальной температурой К, Тн-390 К и К. Результаты сварки образцов приведены в таблице.Then, using an electronic controller of the welding cycle, which was previously adjusted to the diameters DT and D3, were welded in the same mode using the proposed method of a plate with an initial temperature K, Tn-390 K and K. The results of welding the samples are shown in the table.

Из таблицы видно, как велико может быть на определенном режиме вли ние подогрева свариваемых деталей. Предлагаемый способ позвол ет использовать подогрев деталей от предварительно сваренных деталей и оснастки, максимально увеличить темп свариваемых электрозаклепок при высокой стабильности сечени  заклепок , их прочности и сокращени  вспомогательного времени. Так, в приведенном примере сечение электрозаклепки по предлагаемому способу увеличивалось в (8/6) 1,77 раза, Соответственно возрослаThe table shows how great the influence of heating of the parts to be welded can be in a certain mode. The proposed method allows the use of heated parts from pre-welded parts and accessories, to maximize the rate of welded electric rivets with high stability of the rivet section, their strength and reduced auxiliary time. So, in the above example, the cross section of the electric rivet on the proposed method was increased (8/6) 1.77 times, respectively, increased

00

5five

00

5five

Claims (1)

прочность соединени , что позвол ет сократить количество свариваемых точек. Формула изобретени  Способ дуговой сварки электрозаклепками , при котором свариваемые элементы сжимают за пределами формируемой электрозаклепки , возбуждают сварочную дугу и формируют электрозаклепку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности сварных электрозаклепочных соединений , в процессе сварки фиксируют напр жение на дуге и врем  от начала процесса сварки до момента достижени  напр жени  на дуге, равного напр жению начала процесса сварки, и поддерживают горение дуги на этом напр жении в течение времениjoint strength, which reduces the number of points to be welded. Claims The method of arc welding by electric rivets, in which the elements to be welded are squeezed outside the formed electric rivets, excite the welding arc and form an electric rivet, characterized in that, in order to increase the strength of the welded electric rivets, the welding voltage is fixed at the arc and the time from the process start welding until the voltage on the arc is equal to the voltage of the start of the welding process, and the arc is sustained at that voltage for a time д-и(Ц-1),d-and (C-1) где ta врем  с начала процесса сварки до момента восстановлени  первоначального напр жени  на дуге;where ta is the time from the beginning of the welding process until the restoration of the initial voltage on the arc; DT - требуемый диаметр электрозаклепки , мм;DT is the required diameter of electric rivets, mm; D3 - диаметра электрозаклепки при достижении напр жени  на дуге первоначального значени , мм.D3 is the diameter of the electric rivets when the voltage across the arc reaches the initial value, mm. ивwillow Utl Ш{Utl w { // tr-tjtr-tj
SU904835604A 1990-06-07 1990-06-07 Method of arc welding by electric rivets SU1745460A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904835604A SU1745460A1 (en) 1990-06-07 1990-06-07 Method of arc welding by electric rivets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904835604A SU1745460A1 (en) 1990-06-07 1990-06-07 Method of arc welding by electric rivets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1745460A1 true SU1745460A1 (en) 1992-07-07

Family

ID=21518923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904835604A SU1745460A1 (en) 1990-06-07 1990-06-07 Method of arc welding by electric rivets

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1745460A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633150C2 (en) * 2013-07-31 2017-10-11 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Obtained by point arc welding connection and method of its manufacture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Коновалов В.А. и др. Гелиедугова точечна сварка листовых алюминиевых конструкций//Сварочное производство, 1986, . 14-15. 2. Авторское свидетельство СССР ISfe 1440641, кл. В 23 К 9/16, 1986. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2633150C2 (en) * 2013-07-31 2017-10-11 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Obtained by point arc welding connection and method of its manufacture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6512200B2 (en) Welding control system
EP0342691A2 (en) Pulse arc discharge welding apparatus
JPH11226730A (en) Method and equipment for consumable electrode ac gas shield welding
JPS60158984A (en) Arc welding method
SU1745460A1 (en) Method of arc welding by electric rivets
EP1149654A2 (en) Electrode geometry design for optimized aluminium resistance spot welding
EP0691173B1 (en) Plasma arc welding method and apparatus for practising the same
US5117084A (en) Method for pressure welding of parts heated with an arc moving in magnetic field
US6313437B1 (en) Method for arc welding with melting electrode
US6521858B1 (en) Plasma enhanced plate bonding method and device
JPH0139873B2 (en)
US5889262A (en) System for and method of automatically controlling amount of input heat in high-frequency electric resistance welding machine
US6555778B1 (en) Plasma enhanced sheet bonding method and device
US4152571A (en) Brazing method
SE440755B (en) PROCEDURE FOR RESISTANCE WELDING WITH OSCILLATING MOVEMENT BETWEEN THE WORKPLACE
SU1507548A1 (en) Method of electric arc spot welding with consumable electrode
US4743732A (en) Method of electric-arc condenser-discharge percussion stud welding
JPH0139872B2 (en)
JP3162137B2 (en) Consumable electrode type gas shielded arc welding method and apparatus
JPH0260435B2 (en)
CN115026381A (en) Welding method for micro dissimilar metal aluminum and steel based on impact welding
JP2001105141A (en) Method for joining member by stud welding
SU1581509A1 (en) Method of arc welding with plug welds
JP4246985B2 (en) Electric upsetter
JPH0377029B2 (en)