SU742081A1

SU742081A1 - Method and apparatus for cold welding

Info

Publication number: SU742081A1
Application number: SU772465852A
Authority: SU
Inventors: Юрий Константинович Морозов; Иосиф Маркович Стройман; Виктор Владимирович Рис
Original assignee: Предприятие П/Я А-3959
Priority date: 1977-03-23
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1980-06-25

Description

Изобретение относитс к сварке, а именно к холодной сварке тавровых и угловых соединений плоских деталей из однородных и разнородньах пластичных металлов, и может быть использовано дл соединени токоведущих дета лей и элементов электромонтажных кон струкций . Известен способ холодной сварки, включающий установку деталей с вылетом и последующее деформирование металла вылета в процессе осадки 1. При сварке плоских деталей, значительно отличающихс по ширине, вылет широкой детали деформируетс целиком , а не только в месте приварки узкой детали. Деформаци всего вылета широкой детёши приводит к увеличению давлени осадки и расхода металла. Известно также устройство, примен емое при стыковой холодной сварке, содержащее две пары зажимных губок с ножевыми выступами 1. Такие зажимные губки выполнены в виде пр моугольных деталей с торцами, заострен ными по всему периметру сквозного от версти , образующегос при смыкании губок и служащего дл размещени в нем свариваемых деталей. Известный способ и устройства дл его реализации позвол ют получать стыковые соединени плоских деталей одинаковой и различной ширины. Применение же их дл получени тавровых соединений весьма ограничено. Известным способом стыковой холодной сварки и устройством дл его реализации можно получить тавровые соединени , у которых длина одной из деталей равн етс 200-400 мм, однако это крайне нерационально, так как приведет к большому увеличению веса и габаритов сварочной машины. Дл получени же тавровых соединений , у которых длина одной из деталей, как правило, свыше 400 мм, а иногда измер етс даже метрами, применение известного способа стыковой холодной сварки и устройств дл его реализации в принципе невозможно, так как практически неосуществимо зажатие детали по всей длине. Таким образом, известный способ стыковой холодной сварки и устройства дл его реализации не позвол ют получать тавровые соединени реальных деталей, например, отводов к . длинным шинам, и крайне нерациональны при стыковом соединении плоских деталей , значительно отличающихс по ширине.The invention relates to welding, in particular to cold welding of T-shaped and angular joints of flat parts made of homogeneous and dissimilar plastic metals, and can be used to connect current-carrying parts and elements of electrical installation structures. The known method of cold welding includes the installation of parts with overhang and subsequent deformation of the overhanging metal in the process of upsetting 1. When welding flat parts that are significantly different in width, the overhang of the wide part is deformed in its entirety, and not only at the spot where the narrow part is welded. The deformation of the entire outreach of a wide lad leads to an increase in precipitation pressure and metal consumption. It is also known a device used in cold butt welding, which contains two pairs of clamping jaws with knife lugs 1. Such clamping jaws are made in the form of rectangular parts with the ends pointed at the entire perimeter of the versatile one that is formed when the jaws are closed and serves to accommodate in it the welded parts. The known method and devices for its implementation allow to obtain butt joints of flat parts of the same and different widths. Their use for the preparation of T-joints is very limited. It is possible to obtain T-joints in which the length of one of the parts is 200-400 mm, but this is extremely inefficient, as it will lead to a large increase in the weight and dimensions of the welding machine. To obtain T-joints, in which the length of one of the parts, as a rule, is over 400 mm, and sometimes is measured even in meters, the application of the known method of cold butt welding and devices for its realization is impossible in principle, since it is practically impossible to clamp the part throughout length. Thus, the known method of cold butt welding and a device for its implementation do not allow the T-joints to connect real parts, for example, taps. long tires, and extremely inefficient when butt joining flat parts that differ significantly in width.

Известный способ стыковой холодной сварки и устройства дл его реализации не позвол ют также получать угловое соединение (например, под углом 90).The known method of cold butt welding and devices for its implementation also do not allow to obtain an angle joint (for example, at an angle of 90).

Целью изобретени вл етс уменьшение расхода свариваемого металла и увеличение производительности труда. Это достигаетс тем, что течение металла вылетов в процессе деформировани ограничивают, направл его перпендикул рно к плоскости детгшей.The aim of the invention is to reduce the consumption of the metal being welded and increase productivity. This is achieved by limiting the flow of metal in the process of deformation, directing it perpendicularly to the plane of the drawing.

Такой способ может быть осуществлен устройствам дл колодкой сварки содержащим две пары зажимных губок с с ножевыми выступами,Such a method can be carried out by devices for welding with two pairs of clamping jaws with knife protrusions,

В устройстве, осуществл ющем предлагаемый способ, зажимные губки одно пары выполнены в виде пр моугольных скоб, при этом ножевые выступы этой пары губок расположены на торцовой поверхности зева, а ножевые выступы другой пары губок имеют ширину равную ширине зева скобообразных губок.In the device implementing the proposed method, the clamping jaws of one pair are made in the form of rectangular staples, while the knife lugs of this pair of jaws are located on the end surface of the pharynx, and the knife lugs of the other pair of jaws have a width equal to the width of the pharynx jaws.

На фиг. 1 изображено устройство дл осуществлени способа холодной сварки: а) положение до сварки; б) положение после сварки; фиг. 2-4 - . варианты исполнени устройств дл холодной сварки, конструкци которых определ етс конфигурацией свариваемых деталей.FIG. 1 shows a device for carrying out the method of cold welding: a) the position before welding; b) position after welding; FIG. 2-4 -. embodiments of cold-welding devices, the design of which is determined by the configuration of the parts to be welded.

Устройство дл холодной сварки двух деталей шины 1 и отвода 2 состоит из двух пар зажимных , Зажимные губки 3 и 4 выполнены в виде пр моугольных скоб с отверстием дл свариваемой детали. На торцовой поверхности зева выполнены ножевые выступы 5, а боковые поверхности б плоские, причем ширина ножевых выступов равна ширине эева. Зажимные губки 7 и 8 дл зажати привариваемой детали 1 снабжены ножевыми выступами 9 только в плокостн разъема и ширина их также равна ширине зева скобообразных губок, а высота выступов -глубине зева. Вылеты деталей обозначенк позици ми 10 и И.The device for cold welding of two parts of tire 1 and outlet 2 consists of two pairs of clamping jaws. Clamping jaws 3 and 4 are made in the form of rectangular brackets with a hole for the part to be welded. On the end surface of the pharynx there are knife projections 5, and the side surfaces are flat, with the width of the knife projections equal to the width of the eev. The clamping jaws 7 and 8 for clamping the welded part 1 are provided with knife lugs 9 only in the plug socket and their width is also equal to the width of the throat of stapled jaws, and the height of the lugs is to the depth of the throat. Parts departures are labeled 10 and I.

Наличие зева определ ющего вылет позвол ет ограничить деформацию обои вылетов по ширине. Это достигаетс тем, что ширина зева равн етс ширин вылета другой детали, а глубина выбираетс с учетом размещени в нем д деформации вылетов обоих свариваемых деталей. Основание зева выполн ет роль ножа, подрезающего облой, образующийс в процессе осадки. Губки в сомкнутом виде имеют сквозное отверстие , в котором располагаютс свариваемые детали. Форма и размер отверсти соответствует сечению свариваемых деталей.The presence of a shed defining the departure makes it possible to limit the deformation of the wallpaper of the departures in width. This is achieved by the fact that the width of the throat is equal to the width of the overhang of the other part, and the depth is chosen taking into account the placement in it of the deformation of the overhangs of both parts being welded. The base of the throat performs the role of a knife that undercuts the balm formed during the precipitation process. The sponges in a closed form have a through hole in which the parts to be welded are located. The shape and size of the hole corresponds to the cross section of the welded parts.

Зал{имные губки дл зажати привариваемой детали похожи на губки, примен емые обычно дл стыковой холодной сварки (см. фиг. 3) и отличаютс от них тем, что выступающий из губок нож дл подрезки обло , образующегос в процессе осадки, охватывает ci aриваемую деталь только по толщине.A hall {naming jaws for clamping a welded part resembles sponges, usually used for butt cold welding (see Fig. 3) and differs from them in that a knife protruding from the jaws for trimming abruptly formed during the settlement process covers the ci part. only in thickness.

й.ирлна ножа равн етс - ширине паза HI губках дл зажати основной детали а высота - глубине этого паза.The blade is equal to the width of the groove HI jaws to clamp the main part and the height to the depth of this groove.

В случае получени углового соединени под 90 зажимные губки дл зажти основной детали отличаютс от опсанных тем, что отверстие, в котором располагаютс свариваемые детали, не вл етс сквозным (см. фиг. 4).In the case of obtaining an angle joint under 90, the clamping jaws for clamping the main part are different from the ones in that the hole in which the parts to be welded are not through (see Fig. 4).

Зажимные губки дл зажати привариваемой детали аналогичны губкам, примен емым в случае получени таврового соединени .The clamping jaws for clamping the welded part are similar to the jaws used in the case of producing a T-joint.

Способ осуществл етс следующим образом. Основна деталь 1 - шина, к которой привариваетса отвод 2, закладываетс в зажимные губки 3 и 4. Эти губки снабжены зевом с боковыми стенками 6, выдел кнцим при сг слкании губок незажатую часть детали, служащую вылетом ID. Привариваема деталь закладашаетс в зажимные губки 7 и 8 и зажимаетс с вылетом 11. В случае получени углового соединени деталь 2 закладываетс в губки 3 и 4 до соприкосновени с боковой стенкой зева .The method is carried out as follows. The main part 1 — the tire to which the outlet 2 is welded — is inserted into the clamping jaws 3 and 4. These jaws are provided with a throat with side walls 6, which separate the unstressed part of the part, which serves as the flight ID, when the jaws are closed. The welded part is laid in the clamping jaws 7 and 8 and clamped with the overhang 11. In the case of the corner joint, the part 2 is laid in the jaws 3 and 4 until it touches the side wall of the pharynx.

В момент соприкосновени деталей начинаетс пластическа деформаци обоих вылетов с посто нным ограничением деформации вылетов по ширине. При этом металл деформируе их вылетов в процессе осадки направл етс полностью перпендикул рно к плоскости детали. Перемещение губок прекращаетс в момент соприкосковени их опорных поверхностей. Образующийс слой подрезаетс ножами 5 и 9 губок 3, 4, 7 и 8.At the moment of contact between the parts, plastic deformation of both flights begins with a constant limitation of the deformation of the flights across the width. In this case, the metal deforms their overhangs during the precipitation process is directed completely perpendicular to the part plane. The movement of the jaws stops at the moment of contact between their support surfaces. The resulting layer is cut by the blades 5 and 9 of the jaws 3, 4, 7 and 8.

Величины обоих вылетов близки соответственно значени м вылетов примен емых при получении стыковых соединений .The magnitudes of both departures are close, respectively, to the values of departures used in the preparation of butt joints.

При такой схеме сварки за счет ограничени пластической деформации обоих вылетов по ширине происходит уменьшение расхода металла детали 2, так как дефор руетс ...только та частдз, котора соответствует ширине вылета 11 детали 1; сниженме усили осадки, так какдёформадии подвергаютс два одинаково ограниченных вылета,With such a welding scheme, by reducing the plastic deformation of both overhangs in width, the metal consumption of the part 2 decreases, as it deforms ... only that part, which corresponds to the departure width 11 of part 1; reduced rainfall forces, since deformations are subject to two equally limited sorties,

Следует отменить, что предложенный способ и устройство дл его осуществлени может быть применен и дл стыковой холодной сварки плоских деталей , значительно отличающихс одна от другой по ширине (напрз мер, .шина .10x100 мм с шиной 10x40 мм).It should be abolished that the proposed method and device for its implementation can also be used for butt cold welding of flat parts that are significantly different from one another in width (for example, a .10x100 mm rail with a 10x40 mm rail).

Claims

The proposed method was tested experimentally. Copper and aluminum tires with a section of 10x20 them are welded to the aluminum bus with a section of 10x100 mm and a length of 400 mm. The same tires are used to obtain a corner joint at an angle of 90. The welded specimens are subjected to mechanical tests. When tested on the bend, the joint is not destroyed; in a tensile test, fracture occurs on the base metal. . The application of the invention will expand the field of use for cold welding; replace a number of existing welding methods with soldering; improve the quality of the welded joint, save a number of scarce materials; where possible, replace copper parts with aluminum parts; reduce the consumption of welded material, increase productivity; reduce the draft force, size and weight of the welding machine; automate: welding process. Claim 1. Cold-welding method mainly of T-shaped and angular connections of 6 scientific research institutes of flat parts located in one plane, including installation of parts with overhang and subsequent deformation of metal of departures during the upsetting process, characterized in that in order to reduce the consumption of the welded metal and increase labor productivity, the flow of metal during the deformation process is limited, directed perpendicular to the plane of the parts.

2. An apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising two pairs of clamping jaws with knife protrusions, characterized in that the clamping jaws of one pair are made in the form of rectangular staples, while the knife projections of this pair of jaws are located on the end face of the mouth, the projections of the other pair of jaws have a width equal to the width of the throat of the stapled jaws. Sources of information taken into account during the examination 1. Baranov I.B. Welding of ductile metals is cold. L., Mechanical Engineering 1969, p. 54-58 (prototype).

A-A

H-