SU1745462A1

SU1745462A1 - Method of resistance spot welding of non-equal thickness parts

Info

Publication number: SU1745462A1
Application number: SU904793311A
Authority: SU
Inventors: Сергей Алексеевич Гусаков; Сергей Никифорович Козловский; Григорий Павлович Царьков; Алексей Андреевич Чакалев; Михаил Дмитриевич Серегин
Original assignee: Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина; Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1992-07-07

Abstract

Использование: контактна точечна сварка деталей неравных толщин, преимущественно из алюминиевых и магнитных сплавов, и может быть использовано в машиностроении при изготовлении летательных аппаратов. Сущность изобретени : проплавление тонкой детали и повышение технологичности процесса сварки в первом случае в обоих поверхностных сло х тонкой детали до зажати деталей осуществл ют за счет создани между электродами большего теплового и электрического сопротивлени , чем в поверхностных сло х толстой детали. Дл этого увеличивают длительность хранени тонкой детали с момента подготовки поверхности под сварку до сварки. Во втором случае большее электрическое и тепловое сопротивление создают в одном поверхностном слое тонкой детали, обращенном при сварке к электроду. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ел С 2 СЛ Јь О юUse: contact spot welding of parts of unequal thickness, mainly from aluminum and magnetic alloys, and can be used in mechanical engineering in the manufacture of aircraft. SUMMARY OF THE INVENTION: The penetration of a thin part and the improvement of the processability of the welding process in the first case in both the surface layers of the thin part before the parts are clamped is carried out by creating more thermal and electrical resistance between the electrodes than in the surface layers of the thick part. To do this, the storage time of the thin part is increased from the moment the surface is prepared for welding to welding. In the second case, greater electrical and thermal resistance is created in the same surface layer of the thin part facing the electrode during welding. 1 hp ff, 1 ill. ate C 2 SL

Description

Изобретение относитс к контактной точечной сварке деталей неравных толщин, пре имущественно из алюминиевых и магниевых сплавов, и может быть использовано в машиностроении , в частности при изготовлении летательных аппаратов.The invention relates to resistance spot welding of parts of unequal thickness, mainly from aluminum and magnesium alloys, and can be used in mechanical engineering, in particular, in the manufacture of aircraft.

Известны способы контактной точечной сварки деталей неравных толщин, в которых дл увеличени проплавлени тонкой детали повышают тепловыделение в ней путем увеличени плотности тока, дл чего в электродах вблизи рабочей поверхности выполн ют проточки или впрессовывают кольца, или напрессовывают кольцевые втулки из менее электропроводного металла, или снижают линии тока магнитным полем.Methods for contact spot welding of parts of unequal thicknesses are known, in which to increase the penetration of a thin part, heat generation in it is increased by increasing the current density, for which electrodes are drilled or pressed into the electrodes near the working surface, or annular sleeves of less electrically conductive metal are pressed or reduced current line magnetic field.

Известны также способы сварки, в которых дл увеличени проплавлени деталей уменьшают теплоотвод в электроды запрес- совыванием в них вставок из менее теплопроводного материала или креплением на рабочей поверхности электродов тонких тепловых экранов, или применением биметаллических конструкций рабочих частей электродов.Welding methods are also known in which, in order to increase the penetration of parts, the heat sink to the electrodes is reduced by pressing them into inserts of less thermally conductive material or by attaching thin heat shields to the working surface of the electrodes, or using bimetallic structures of the working parts of the electrodes.

Однако эксплуатаци таких электродов затруднена, так как должны выдерживатьс жесткие допуски по длине рабочей части, положению проточек, колец, вставок, экранов и т.д. При этом износ электродов измен ет услови формировани соединени и делает электрод непригодным дл дальнейшей эксплуатации.However, the operation of such electrodes is difficult, as tight tolerances must be maintained for the length of the working part, the position of the grooves, rings, inserts, shields, etc. In this case, the wear of the electrodes changes the conditions of formation of the joint and makes the electrode unsuitable for further operation.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением вл етс способ контактной точечной сварки деталей неравных толщин, при котором производ т подготовку поверхности деталей к сварке, зажимают детали между электродами, пропускают импульс сварочного тока и во врем его действи уменьшают теплоотвод от тонкой детали путем размещени между рабочей поверхностью электрода и тонкой деталью теплового металлического экрана.The closest to the proposed technical solution is the method of resistance spot welding of parts of unequal thickness, at which the surface of the parts is prepared for welding, the parts are clamped between the electrodes, the welding current pulse is passed, and during its operation the heat sink from the thin part is reduced by placing between the working surface electrode and a thin piece of thermal metal screen.

Однако данный способ также сложен в реализации, так как требует установки экранов при сварке каждой точки, а в р де случаев затруднен и съем экранов. Применение этого способа не всегда рационально в услови х единичного и мелкосерийного производства , когда механизаци указанных операций экономически нецелесообразна.However, this method is also difficult to implement, since it requires the installation of screens when welding each point, and in a number of cases it is difficult to remove the screens. The application of this method is not always rational in the conditions of single and small-scale production, when the mechanization of these operations is not economically feasible.

Целью изобретени вл етс повышение технологичности процесса сварки деталей неравных толщин.The aim of the invention is to improve the technological process of welding parts of unequal thickness.

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе контактной точечной сварки деталей неравных толщин, при котором производ т подготовку поверхностей деталей к сварке, зажимают детали между электродами , пропускают импульс сварочного тока и уменьшают теплоотвод от тонкой детали в электрод, причем уменьшение теплоотвода от тонкой детали в электрод осуществл ют путем выдержки тонкой детали в течение 72г120 ч в нормальных услови х с момента подготовки ее поверхности под сварку до сварки, а подготовку поверхности толстой детали производ т непосредственно перед сваркой. Подготовку поверхности тонкой детали можно производить и с одной стороны , обращенной при сварке к электроду. Нормальные услови определены ОСТ,The goal is achieved by the fact that in the method of contact spot welding of parts of unequal thickness, at which the surfaces of the parts are prepared for welding, the parts are clamped between the electrodes, a welding current pulse is transmitted and the heat sink from the thin piece is reduced to the electrode, and the heat sink from the thin piece is reduced the electrode is made by holding a thin part for 72 h 120 h under normal conditions from the moment of preparing its surface for welding prior to welding, and the preparation of the surface of a thick part is not made mediocre before welding. The preparation of the surface of a thin part can be made on the one hand, facing to the electrode during welding. Normal conditions are defined OST,

Уменьшение теплоотвода создают большим электрическим сопротивлениемReduced heat dissipation create high electrical resistance

либо в обоих поверхностных сло х тонкой детали, либо в одном поверхностном слое тонкой детали, обращенном при сварке к электроду. Большее электрическое сопротивление в поверхностных сло х или в од0 ном поверхностном слое создают большей длительностью выдержки тонкой детали с момента подготовки поверхностей деталей под сварку до их сварки при одинаковой технологии подготовки поверхности.either in both the surface layers of the thin part, or in the same surface layer of the thin part facing the electrode during welding. Greater electrical resistance in the surface layers or in one surface layer is created by a longer exposure time of the thin part from the moment the surfaces of the parts are prepared for welding to their welding with the same surface preparation technology.

5 На чертеже показана зависимость процента проплавлени тонкой детали от времени между подготовкой детали и сваркой. Предлагаемый способ обосновываетс следующим экспериментом.5 The drawing shows the dependence of the percentage of penetration of a thin part on the time between the preparation of the part and welding. The proposed method is based on the following experiment.

0 Была произведена сварка деталей из алюминиевого сплава АМгбМ на машине посто нного тока МТВ-80.01 сочетанием толщины 1+3 мм с одинаковой технологией подготовки поверхности - механической за5 чисткой металлической щеткой всех поверхностных слоев тонкой и толстой деталей. При этом в одном случае врем выдержки тонкой и толстой деталей после подготовки поверхности было одинаковым (24 ч), в дру0 гом случае врем выдержки тонкой детали задавали различным, а толстую деталь зачищали непосредственно перед сваркой.0 The parts of the aluminum alloy AMgbM were welded on an MTV-80.01 machine with a combination of 1 + 3 mm thickness with the same surface preparation technology - mechanical cleaning with a metal brush of all surface layers of thin and thick parts. Moreover, in one case, the exposure time of thin and thick parts after surface preparation was the same (24 hours), in another case, the exposure time of a thin part was set different, and the thick part was cleaned just before welding.

В первом случае проплавление тонкой детали при использовании стандартныхIn the first case, the melting of a thin piece using standard

5 электродов не превышало 12-15%, во втором случае при увеличении времени выдержки с 24 до 168 ч с использованием тех же электродов проплавлени тонкой детали возросло до 85%.5 electrodes did not exceed 12-15%, in the second case with an increase in the exposure time from 24 to 168 h using the same thin-piece penetration electrodes increased to 85%.

0 Оптимальное врем выдержки и достаточное дл обеспечени технологичности составл ет 3-5 суток, при этом проплавление в тонкий лист находитс в пределах 36-50% от толщины детали.0 The optimum holding time and sufficient time to ensure processability is 3-5 days, while penetration into a thin sheet is within 36-50% of the part thickness.

5 Проплавление измер ют на макрошлифах сварных точек по стандартной методике. Использование изобретени позволит повысить технологичность процесса сварки деталей неравных толщин, снизить трудоем0 кость сборочно-сварочных работ, поскольку в предлагаемом случае не требуетс применени специальных электродов и тепловых экранов , а также повысить качество и прочностные свойства сварных соединений.5 The penetration is measured on macro-sections of welded points using a standard procedure. The use of the invention will improve the processability of the process of welding parts of unequal thickness, reduce the laboriousness of assembly and welding works, since in the proposed case no special electrodes and heat shields are required, as well as to improve the quality and strength properties of welded joints.

Claims

5 claims

1, The method of contact spot welding of parts of unequal thicknesses, predominantly of aluminum and magnesium alloys, in which production of so-called surface preparation for welding is performed, clamping parts

between the electrodes, a pulse of welding current is transmitted and the heat dissipation from the thin part is reduced, and the electrode is different. that, in order to increase productivity, the reduction of the heat sink from the thin part to the electrode is carried out by preparing the surface of the thin part

for welding 7–120 hours before welding, the preparation of the surface of the thick part is performed immediately before welding.

2. A method according to claim 1, characterized in that the preparation of the surface of the thin part is made from the side facing to the electrode during welding.

.%

g h 46 tg ln / w / 63 f 4