Способ контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединений вне контура уплотняющего пояска

Способ контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединений вне контура уплотняющего пояска [209] заключается в том, что в нем, как и в описанных выше, соединяемые детали сжимают токопроводящими электродами, прикладывают вокруг них дополнительное периферийное усилие для обеспечения сжатия в уплотняющем пояске и пропускают импульс сварочного тока. Отличается он тем, что дополнительное периферийное усилие прикладывают вне контура уплотняющего пояска.

При осуществлении данного способа КТС токопроводящие электроды 1 (рис. 3.2) с диаметром рабочей части D_Э и обжимные втулки 2 с внутренним диаметром d_ВВ и наружным диаметром d_ВН сжимают свариваемые детали 3, соответственно, усилиями токопроводящих электродов F_Э и обжимных втулок F_О. В плоскости сварочного контакта эти усилия уравновешиваются силой F_Я, развиваемой давлением расплавленного металла в ядре (диаметром d_Я) по его площади, усилием в площади уплотняющего пояска F_П и усилием в площади кольцевого контакта F_К, расположенного вне контура уплотняющего пояска L₁. Вследствие того, что при сварке металл вытесняется в направлении контакта деталь–деталь с образованием в контуре уплотняющего пояска L₁ рельефа высотой h_П, представляется возможным передавать часть усилия обжатия F_О в зону сварки (в контур L₁) за счет силового сопротивления деталей F_У их прогибу между контурами уплотняющего пояска L₁ и кольцевого контакта L₂. Таким образом, в зону сварки может быть передана часть усилия обжатия F_О, прилагаемого между контурами L₂ и L₃, за вычетом его части, уравновешиваемой в кольцевом контакте F_К и упругим сопротивлением деталей F_Д при их сближении до соприкосновения (передаваемое усилие не может быть больше усилия F_У сопротивления деталей их суммарному прогибу между контурами L₁ и L₂ на величину высоты рельефа h_П). Это предоставляет возможность увеличить внутренние диаметры обжимных втулок d_ВВ и диаметры D_Э электродов и, следовательно, их стойкость.

Так, например, производилась сварка образцов из стали 12Х18Н10Т на машине МТПУ-300 с использованием цилиндрических обжимных втулок и электродов с плоской рабочей поверхностью из сплава Бр.Х. Параметры режимов, максимально допустимые внутренние диаметры обжимных втулок d_ВВМАХ, при которых обеспечивалась передача упругостью деталей технологически требуемого усилия сжатия в площади уплотняющего пояска (в приведенных примерах 95 % от F_О) приведены в табл. 3.1.

При этом диаметры рабочих поверхностей d_Э задавались в соответствии с известными рекомендациями для обычных способов сварки, обеспечивающих наибольшую стойкость электродов. Диаметры же цилиндрических поверхностей электродов D_Э задавались по внутреннему диаметру обжимной втулки d_ВВ, которые определяли из условий способов: при сварке по способу с обжатием в области уплотняющего пояска d_ВВ задавались в пределах контура уплотняющего пояска d_П, а при сварке по данному способу в пределах d_ВВМАХ.

Таблица 3.1

Параметры режимов и электродов при сварке с обжатием периферийной зоны соединения

Стойкость электродов оценивалась по количеству сваренных точек, приводящих к увеличению рабочих поверхностей электродов на 10 %. При этом получены следующие результаты: при сварке по способам с обжатием в области уплотняющего пояска и вне его среднеарифметическое количество точек при сварке трех серий образцов каждой толщины соответственно составило: 1 + 1 мм — 17 и 63; 2 + 2 мм — 23 и 187; 3 + 3 мм — 27 и 276. Таким образом, стойкость электродов при сварке по данному способу увеличивается в 4...10 раз, что показывает высокую эффективность данного способа в части повышения стойкости электродов.

Очевидно, что для способов КТС с обжатием периферийной зоны соединений необходима другая математическая модель силового взаимодействия деталей, учитывающая их особенности.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: