Способ рельефной сварки т-образных соединений

Способ рельефной сварки т-образных соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретзние предназначено для контактной рельефной сварки деталей с криволинейной поверхностью.Оно позволяет расширить номенклатуру сваривае- .мых деталей, и увеличить статическую и динамическую прочность соединения.На поверхности одной детали выполняют переменного профиля канавку, а на другой детали выполняют ответный рельеф, при этом ширину детали с рельефом определяют по зависимости В Вр + + 2а + K-Bp(h а) при h О, ; где Вд - ширина канавки на глубине h, мм; а - высота рельефа, мм-, К - коэффициент пропорциональности, определенный экспериментально и равный К (3-5) /1/мм, где сГ - толщина детали с рельефом, мм. Деталь с рельефом вдавливают в канавку другой детали. Превьш1ение величины В относительно В создает стрелу прогиба . Этим достигается равномерное распределение давления и сварочного тока по периметру шва. 5 ил. 2 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU,» 1 68135 (5()4 В 23 К 11/14 с р р р у ;т . g 13, " .,,-И

1 яф(и .-,, р, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3924209/25-27 (22) 04.07.85 (46) 23.01.88. Бюл. ¹ 3 (72) А.К.Кочергин, С.Н.Бахрах, А.Д.Швед и А.Н.Гришин (53) 621.791.763.2(088.8) (56) Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. — M.

Машиностроение, 1978, с. 171, 140.

Авторское свидетельство СССР

¹ 919831, кл. В 23 К 11/14, 1980.

4 (54) СПОСОБ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ Т-ОБРАЗHbIX СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение предназначено для контактной рельефной сварки деталей с криволинейной поверхностью.Оно позволяет расширить номенклатуру свариваемых деталей и увеличить статическуюи динамическую прочность соединения. На поверхности одной детали выполняют переменного профиля канавку, а на другой детали выполняют ответный рельеф, при этом ширину детали с рельефом определяют по зависимости В = В +

+ 2а + K B (h + а) при h ) О, где  — ширина канавки на глубине

h мм; а — высота рельефа, мм; К— коэффициент пропорциональности, определенный экспериментально и равный

К = (3-5) .10 - 0" 1/мм, где с — толщина детали с рельефом, мм. Деталь с рельефом вдавливают в канавку другой детали. Превьппение величины В относительно В создает стрелу прогиба. Этим достигается равномерное распределение давления и сварочного тока по периметру шва. 5 ил. 2 табл.:

68135 2 тающей как сжатая пружина, так как деформация произошла в упругой области.

Пример. Приварка лопатки к колесу гидротормоза тяжелонагруженных машин.

В колесе гидротормоза выполняют кольцевую канавку 2, которая в сечении имеет форму сегмента высотой

h=15 мм и дугой радиусом 15 мм. Деталь 3 — лопатки толщиной д = 1 мм имеет полку, на которой выштамповывают сплошной рельеф 4 высотой а = 1 мм. Ширину лопатки В определяют по выражению

1 13

Изобретение относится к способам контактной рельефной сварки с образованием Т-образного сварного соединения деталей и предназначается преимущественно для рельефной сварки деталей с криволинейной поверхностью, например для колес гидротормозов тяжелонагруженных машин.

Целью изобретения является расширение номенклатуры свариваемых детелей и,повЬппение прочности сварно. го соединения.

На фи1 . 1 изображена схема установки деталей; на фиг.2 — схема рельефной Т-образной приварки детали с рельефом к канавке другой детали; на фиг.3 — схема начального момента рельефной сварки; .на фиг.4 — схема сварного соединения; на фиг.5 — характер изменения усилий сжатия в зо- не контакта рельеф — канавка.

Способ заключается в следующем.

На торцовой поверхности датели 1 выполняют канавку 2 шириной В, которая изменяется по высоте канавки h.

На поверхности другой детали 3 выполняют рельеф 4 высотой а, которая зависит от толщины детали . Ширину детали с рельефом В выполняют переменной по профилю канавки и.изменяют ее от дна канавки к ее торцовой поверхности по зависимости

В = В,+ 2m+ КВ,(h+ а) приh>0, где К: — коэффициент пропорциональности, определенный экспериментально и равный

К = (3...5) х +10 >, l 1/ù

Деталь 3 с рельефом под действием сварочного электрода 5 контактной машины вдавливают в канавку 2. За счет превышения ширины В детали с рельефом относительно ширины В . канавки образуется стрела прогиба 6 стенки детали 3.

Процесс сварки осуществляется за счет прохождения сварочного тока через контакт 7 (рельеф — поверхность) и последующей осадки частично расплавившегося и потерявшего устойчивость рельефа 4. При этом участок рельефа 4, примыкающий к донной части канавки 2, получает усилие осадки за счет давления, создаваемого . электродом 5, а участки рельефа, примыкающие к боковым поверхностям канавки 2, получают осадку за счет выпрямления стрелы прогиба 6, рабоВ=В + 2а+КВ (Ь+а), гдеК=4х10

-2

Результаты расчета приведены в табл. i

Сварку производили на контактной машине для точечной сварки МВТУ-3004 на следующих режимах:

Сварочный ток 30 кА,.

Усилие сжатия 900 кг;

Усилие осадки 900 кг;

Время сварки 1,0 с.

Деталь 3 — лопатку устанавливают в верхний электрод 5 контактной машины. При включении привода верхний электрод 5 совместно с лопаткой, перемещаясь вниз, входит в канавку 2

35 колеса. Поскольку ширина лопатки больше соответствующей ей ширины канавки 2, то под действием сжимающего усилия реакций боковых стенок

40 канавки колеса лопатка получает усилия сжатия, превышающие критические. (Критическая нагрузка, приводящая к потере устойчивости стальной пластины размером 10 х 30 х 1, по формуле Эйлера составляет Р„ " 350 кг)

В результате лопатка теряет устойчивость и деформируется с образованием стрелы прогиба 6, создавая дополнительное усилие прижатия релье50 фа к поверхности канавки. В результате образованы два источника прижатия рельефа к поверхности канавки: 8 от действия электрода 5 и 9 от действия стрелы прогиба 6. Ре55 зультирующее усилие сжатия 10 от действия двух источников не выходит за пределы диапазона усилия сжатия, обеспечивающего качественное сварное соединение. При прохождении свароч35 где В— а—

В о

Таблица 1

Ширина лопатки В, мм

Ширина канавки

Высота канавки

h, мм в, мм о

16,9

24,9

32,2

10

33,2

30 з 13681 ного тока через контакт 7 рельеф— канавка происходит совместный их нагрев и частичное расплавление металла в зоне 11. Под действием результирующего действия сжимающего

5 усилия 10 происходит осадка рельефа 4 по всему периметру канавки. Нижняя часть лопатки получает осадку за счет хода верхнего электрода 5 1п вниз, а боковые поверхности лопатки — за счет выпрямления стрелы прогиба 6.

Механические испытания сварного соединения лопатки с колесом гидротормоза показали его высокую статическую и динамическую прочности при значении коэффициента К = (3...5) х х 10 1/мм.

Результаты испытаний по определению значений коэффициента К для лопатки толщиной с = t мм приведены в табл.2.

Металлографическое исследование по.2б казало образование сплошной литой зоны по всему периметру соединения лопатки с канавкой колеса.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод о, том, что данный способ рельефной сварки Т-образных соединений по криволинейным поверхностям позволяет получить сварное соединение, обладающее высокой статической и динамической прочностью, и может быть использован при изготовлении колес гидротормоэа тяжелонагруженных машин.

Способ имеет следующие преимущества по сравнению с известными: позволяет увеличить статическую и динамическую прочности сварного соединения, дает воэможность получения сплошного сварного Т-образного соединения криволинейных поверхностей, снижает трудоемкость изготовления сварного соединения за счет исключеЭ ния операции сборки деталей перед сваркой. ф о р м у л а и з обретения

Способ рельефной сварки Т-.образных соединений, включающий выполнение на торцовой поверхности одной иэ деталей канавки, а на поверхности другой детали — рельефа, по которому осуществляют приварку этой детали, отличающийся тем, что, с целью расширения номенклатуры свариваемых деталей и повышения прочности сварного соединения, канавку выполняют по высоте переменного профиля с уменьшением ширины в сторону дна, а деталь с рельефом выполняют ответного профиля с превышением ширины канавки и определяют ширину ее по зависимости

В = В + 2а + K Bo(h + а) при Ь ) О, ширина детали с рельефом, мм; высота рельефа, мм; ширина канавки на глубине

h, мм; коэффициент пропорциональности, равный К = (3...5) -10 х х d 1/мм, где д — толщина детали с рельефом, мм.

l 368135

Прочность сварного соединения

Статическая Й ст., кг

50,60

4-10 ?

110

110

10

Требования ТУ к сварному соединению

50

Значение каэффициента

К, 1/мм

2 .10 2

3.10

5.10 2

6 ° 10

Таблица 2

Динамическая В дин, количество циклов при нагрузке P = 50 кг, 1368135

Rue 5

Составитель Л.Комарова

Техред Л. Олийнык Корректор M. демчик

Редактор Г.Гербер .

Заказ 152/14 Тираж 920 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4