сварное нахлесточное соединение

Формула изобретения

Сварное нахлесточное соединение, содержащее верхний и нижний элементы, соединенные общей сварной точкой, отличающееся тем, что сварная точка выполнена со сквозным оплавленным отверстием по ее центру через оба свариваемых элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при точечной сварке нахлесточных соединений, не требующих герметичности.

Известны швы сварных соединений электрозаклепочные (ГОСТ 14776-69).

Известно сварное нахлесточное соединение (Сварное нахлесточное соединение. Авторское свидетельство СССР № 1530389. Опубл. 23.12.89 г. Бюл. № 47), принятое за прототип. Соединение выполнено в виде точки с полным проплавлением верхнего и частичным проплавлением нижнего элементов. Образованное точечное соединение имеет головку определенного диаметра и высоты.

Однако известное соединение имеет ограничение прочности соединения при срезающих нагрузках, которая зависит от площади сечения точки. Ограничение обусловлено асимметрией провара верхнего и нижнего элементов. Верхний лист проплавляется с большим диаметром, чем нижний. Кроме этого, для данного соединения сложно контролировать качество провара нижнего элемента и среднее сечение полученного соединения.

Техническим результатом предлагаемого сварного соединения является повышение прочности сварного соединения за счет увеличения рабочего диаметра соединения, простота контроля качества соединения и создание возможности передачи рабочей среды с одной стороны соединения в другую.

Сущность изобретения - сварное нахлесточное соединение содержит верхний и нижний элементы, соединенные общей сварной точкой, которая имеет сквозное оплавленное отверстие, выполненное по центру точки через оба свариваемых элемента. Образованная точка с отверстием имеет тороидальную форму, которая увеличивает площадь сечения на границе нахлеста между верхним и нижним элементами, за счет сквозного проплавления нижнего элемента и воздействия дугой на границу нахлеста, что увеличивает разрушающее усилие при работе соединения на срез.

На фиг.1 изображено нахлесточное соединение с отверстием в разрезе, общий вид.

Сварное нахлесточное соединение содержит верхний элемент 1, нижний элемент 2, соединенные сварной точкой 3 с верхним диаметром D и отверстием диаметром d.

Проведена сварка партии нахлесточных соединений пластин толщиной 2+2 мм из алюминиевого сплава типа В95. Сварка проводилась на подкладной пластине из высоколегированной стали. Проплав элементов и получение отверстия осуществлялись регулированием расхода аргона от 3 до 5 л/мин. Результаты представлены в таблице. Были получены сварные соединения с обычным формированием точки в виде электрозаклепки без отверстия (образец № 4) и сварены несколько соединений с отверстием (образцы № 1, 2, 3). Проведенные испытания сваренных образцов на разрыв показали, что образцы, сваренные с прожогом, т.е. с отверстием, имеют прочность на треть выше, чем образцы без отверстий.

Образец	D, мм	d, мм	Ток сварки, А	Усилие на разрыв, Р, кг	Примечание
1	15	3,5	140	510	Прожог
2	15	3,5	140	550	Прожог
3	16	3,5	140	510	Прожог
4	15	-	140	370	Без прожога

Таким образом, предлагаемое сварное нахлесточное соединение с отверстием позволяет повысить прочность на разрыв за счет увеличения диаметра проплава на границе верхнего и нижнего элементов и повышение жесткости путем придания отверстию тороидальной формы. Соединение позволяет визуально определить качество формирования точки. При необходимости соединение обеспечивает передачу рабочей среды с одной стороны соединения на другую.

Предлагаемое сварное нахлесточное соединение с отверстием может быть получено с помощью известных в технике устройств. Следовательно, предлагаемое соединение обладает промышленной применимостью.