способ односторонней контактной точечной сварки

Формула изобретения

Способ односторонней контактной точечной сварки, включающий сжатие деталей электродами и пропускание импульса тока, отличающийся тем, что со стороны верхней детали подводят индуктор, подключенный к источнику переменной ЭДС, одновременно пропускают переменный ток по индуктору и свариваемым деталям в одном направлении с разностью фаз равной нулю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области односторонней контактной точечной сварки и может быть использовано в машиностроении и приборостроении.

Известен способ односторонней контактной точечной сварки с подогревом, включающий два импульса тока, первый из которых нагревает верхнюю свариваемую деталь, тем самым увеличивая ее электрическое сопротивление, а второй формирует сварные точки при уменьшенном токе шунтирования [Орлов Б. Д. и др. Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для машиностроительных вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986, с. 116].

Известный способ частично решает задачу по снижению тока шунтирования и увеличению проплавления нижней детали, однако его эффективность незначительна ввиду того, что во время прохождения подогревающего импульса тока наряду с верхней деталью значительно нагревается и нижняя свариваемая деталь. Кроме этого недостатком данного способа является склонность к наружным выплескам со стороны токоподводящих электродов, что ухудшает качество сварного соединения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ односторонней контактной точечной сварки, включающий сжатие деталей электродами и пропускание импульса сварочного тока в мягком режиме с повышенным усилием сжатия электродов (F_св) и использующий плавное нарастание сварочного тока [Чулошников П.Л. Точечная и роликовая электросварка легированных сталей и сплавов, изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1974, с. 140-141].

Данный способ частично решает задачу по снижению склонности процесса к выплескам, однако главным недостатком этого способа вследствие низкого сопротивления ветви шунтирования по сравнению со сварочной ветвью является большой ток шунтирования, который приводит к уменьшению проплавления нижней детали и, тем самым, снижает качество сварного соединения.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества сварного соединения за счет уменьшения тока шунтирования и увеличения проплавления нижней детали.

Это достигается тем, что в способе односторонней контактной точечной сварки, включающем сжатие деталей электродами и пропускание импульса тока, со стороны верхней детали подводят индуктор, подключенный к источнику переменной ЭДС, одновременно пропускают переменный ток по индуктору и свариваемым деталям в одном направлении (с разностью фаз, равной нулю).

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена схема односторонней контактной точечной сварки; на фиг.2 - распределение плотности тока по вертикальному сечению проводников.

Способ сварки осуществляется в следующей последовательности операций. Производят сжатие деталей электродами. Одновременно со стороны верхней детали подводят индуктор 1, подключенный к источнику переменной ЭДС так, чтобы ток по индуктору и свариваемым деталям протекал в одинаковом направлении (разность фаз равна 0°). Таким образом, создается система из двух проводников (свариваемые детали считаются как один проводник) с одинаковым направлением тока. Затем пропускают переменный ток по индуктору 1 и свариваемым деталям 2 и 3, причем каждый проводник (индуктор и свариваемые детали) находится как в собственном переменном магнитном поле, так и в поле другого проводника. Взаимодействие электромагнитных полей проводников приводит к изменению напряженности магнитного поля в различных зонах проводников. В системе с одинаковым направлением тока магнитные потоки от обоих токов в зазоре между проводниками, направленные встречно, ослабляются, а на наружных сторонах проводников, направленные в одну сторону, суммируются. Так, напряженность магнитного поля на наружных сторонах проводника увеличивается, и вследствие этого в этих местах увеличивается плотность тока.

Таким образом, происходит принудительное отталкивание (смещение) тока из верхней свариваемой детали 2 в нижнюю 3, ток шунтирования I_д1 снижается, а сварочный ток I_cв=I_д2 увеличивается (фиг 2).

Величина смещения плотности тока в нижнюю деталь, а следовательно, и величина снижения I_д1 зависит от частоты тока, материала свариваемых деталей и индуктора, расстояния между ними, формы индуктора и некоторых других факторов.

Применение данного способа повышает качество сварного соединения.