RU2669138C1 - Способ односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669138C1 RU2669138C1 RU2017136048A RU2017136048A RU2669138C1 RU 2669138 C1 RU2669138 C1 RU 2669138C1 RU 2017136048 A RU2017136048 A RU 2017136048A RU 2017136048 A RU2017136048 A RU 2017136048A RU 2669138 C1 RU2669138 C1 RU 2669138C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- parts
- thickness
- welded
- thinner
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
- B23K13/01—Welding by high-frequency current heating by induction heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
Abstract
Изобретение может быть использовано для получения сваркой разнотолщинных деталей с соотношением толщин 1:10 и более, например, стальных листов и профилей. Индуктор в виде плоской катушки индуктивности размещают со стороны более тонкой детали в точке необходимого сварного соединения. Нагревают до температуры плавления более тонкую деталь на всю толщину и контактирующий с ней слой более толстой детали на глубину, равную толщине более тонкой детали. Одновременно со стороны более тонкой детали в точке необходимого сварного соединения оказывают сдавливающее воздействие вибрацией. Устройство содержит корпус в виде колпака, в нижней части которого размещена плоская катушка индуктивности. По оси катушки установлен шток, сообщенный с источником вибрации, размещенным под сводом корпуса, обеспечивающий воздействие на свариваемые детали. С нижней торцевой стороны катушки индуктивности установлена кольцевая прокладка, из теплоизоляционного материала. Изобретения обеспечивают повышение технологичности, уменьшение расхода энергии на нагрев и повышение производительности процесса сварки. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области односторонней точечной сварки и может быть использовано для неразъемного соединения разнотолщинных деталей с соотношением толщин 1:10 и более, например, для сварки металлических листов и профилей из стали при возведении зданий с использованием мелаллокаркаса.
Известен СПОСОБ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ ПЛОСКОЙ ДЕТАЛИ ИЗ ЛИСТОВОГО МЕТАЛЛА С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ СТЕРЖНЕМ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ (патент на изобретение РФ №2362660, МПК В23К 11/10, В23К 11/10, В23К 101/00, В23К 11/14, 2009 г.) в котором в плоской детали выполняют прорези с образованием перемычек между ними. Количество прорезей на одну меньше, чем сварных точек, количество которых определяют из условия Fpaзp<nFточки, где n - количество сварных точек, Fразр - усилие, действующее на сварное соединение, Fточки - минимальное усилие разрушения на срез сварной точки, исходя из толщины и металла свариваемой плоской детали. Прорези выполняют продолговатыми в направлении, перпендикулярном оси установки стержня, шириной 2÷10 мм и длиной, определяемой из условия L≥t3, мм, где t3 - минимальный шаг между сварными точками с учетом шунтирования сварочного тока в предыдущую точку. Устанавливают плоскую деталь на нижний электрод, выполненный с контактной поверхностью, равной ширине перемычки b1, которую определяют из условия: b1=[dя+(1÷5)], мм, где dя - диаметр литого ядра сварной точки. Устанавливают на плоскую деталь стержень и осуществляют сварку.
Недостатком указанного способа является необходимость выполнение прорезей в плоской детали с образованием перемычек, к которым и производится сварка плоской детали с металлическим стержнем. Использование прорезей, с одной стороны ограничивают шунтирующие токи и повышают энергетические и качественные характеристики сварки, с другой стороны не позволяют использовать способ при недопустимости нарушения целостности плоской детали. Кроме того, для создания сварного соединения используются два электрода - нижний и верхний, что затруднительно использовать при большой площади металлического листа. В случае сварки листового материала с массивной металлической конструкцией из-за наличия больших площадей их соприкосновения повышается отрицательное воздействие шунтирующих токов, значительно снижающих энергетические показатели процесса сварки.
Известен СПОСОБ ИНДУКЦИОННО-СТЫКОВОЙ СВАРКИ ПРОФИЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ КОНФИГУРАЦИИ (патент на изобретение РФ №2558802, МПК В23К 13/01, В23К 20/00, В23К 31/02, 2015 г.), принятый за прототип, заключающийся в нагреве свариваемых поверхностей, их сдавливании с заданным усилием, нагрев на требуемую глубину осуществляют с помощью стыкового индуктора, выполненного в виде плоской катушки индуктивности, форма которого соответствует профилю свариваемых поверхностей, который располагают в зоне между свариваемыми поверхностями, нагревают на требуемую глубину только поверхности изделий, участвующие в создании сварного соединения, удаляют индуктор из зоны сварки перед сдавливанием свариваемых поверхностей. Предварительно для требуемой глубины нагрева определяют частоту тока источника питания стыкового индуктора, а для требуемой температуры нагрева определяют время подачи тока от источника питания на стыковой индуктор.
Недостаток указанного способа заключается в том, что плоский индуктор располагают между свариваемыми поверхностями, и он нагревает на требуемую глубину поверхности изделий, участвующие в создании сварного соединения, которое получается после сдавливания их с заданным усилием. Однако, при большой площади металлического листа и сложной формы металлической конструкции, к которой надо приварить лист, затруднительно координировать скрытое листом положение индуктора и место установки сдавливающего устройства. Кроме того, размещение индуктора между свариваемыми поверхностями при больших площадях листов и размерах металлических конструкций требует значительного времени на установку имеющего определенную толщину индуктора между предварительно сваренными в предыдущей соседней точке листовым покрытием и металлической конструкцией, что снижает производительность процесса сварки при многих точках ее выполнения. В то же время извлечение индуктора из зоны нагрева свариваемых поверхностей ведет к появлению интервала, во время которого они охлаждаются, что может снижать качество сварного соединения.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание нового способа односторонней индукционной точечной сварки, повышение технологичности, уменьшение расхода энергии на нагрев и повышение производительности процесса сварки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание устройства для односторонней индукционной точечной сварки, повышение технологичности, уменьшение расхода энергии на нагрев и повышение производительности процесса сварки.
Технический результат достигается тем, что в способе односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей, включающем нагрев свариваемых поверхностей индуктором, выполненным в виде плоской катушка индуктивности, и их сдавливание с заданным усилием, предварительно совмещают свариваемые детали, индуктор, размещают со стороны более тонкой детали в точке необходимого сварного соединения, нагревают до температуры плавления более тонкую деталь на всю толщину, и через толщу более тонкой детали нагревают контактирующий с ней приповерхностный слой более толстой детали на глубину, равную толщине более тонкой детали, одновременно со стороны более тонкой детали в точке необходимого сварного соединения оказывают сдавливающее воздействие вибрацией.
Технический результат достигается тем, что устройство для односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей содержит корпус в виде колпака, с размещенным в нижней части индуктором, выполненным в виде плоской катушка индуктивности, в которой по оси установлен шток, сообщенный с источником вибрации размешенным под сводом корпуса, с нижней торцевой стороны катушки индуктивности установлена кольцевая прокладка, из теплоизоляционного материала.
Сущность изобретения поясняется чертежом. Устройство для односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей содержит корпус 1 в виде колпака. В нижней части корпуса 1 размещен индуктор 2, выполненный в виде плоской катушка индуктивности. В катушке индуктора по ее оси установлен шток 3. Шток 3 сообщен с источником вибрации 4 размешенным под сводом корпуса 1. С нижней торцевой стороны катушки индуктивности установлена кольцевая прокладка 5, из теплоизоляционного материала.
Способ осуществляется следующим образом.
Величина частоты тока индуктора для нагрева до температуры плавления всю толщину более тонкой детали и равную ей глубину приповерхностного слоя более толстой детали определяется выражением:
где fИ - частота тока индуктора;
ΔЛ - толщина более тонкой детали;
μ - относительная магнитная проницаемость материала деталей;
μ0 - 4π10-7 Гн/м - магнитная проницаемость воздуха;
γ - проводимость материала деталей.
Например, при необходимости приварить металлический лист толщиной Δл=0,001 м к профилю из стали при относительной эквивалентной магнитной проницаемости стали μ=100 и ее проводимости γ=0,625*107 частота тока индуктора должна быть 101 Гц.
Предварительно определяют частоту тока индуктора в зависимости от толщины более тонкой детали, например металлического листа, по формуле (1). Совмещают свариваемые детали разной толщины, например, размещают металлический лист 6 (т.е. более тонкую деталь) на каркасе из стального профиля 7 (более толстая деталь) в соответствии с их требуемым взаимным расположением. Устройство для односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей размещают со стороны металлического листа 6 (более тонкой детали), таким образом, чтобы индуктор 2 находился в точке необходимого сварного соединения. В индуктор 2, выполненный в виде катушки индуктивности с внутренним диаметром, равным диаметру необходимого сварного соединения, подают ток от источника питания. В точке необходимого сварного соединения нагревают до температуры плавления металлический лист 6 (более тонкую деталь) на всю толщину, и через толщу металлического листа 6 нагревают контактирующий с ним приповерхностный слой стального профиля 7 (более толстой детали) на глубину, равную толщине металлического листа 6 (более тонкой детали). Одновременно включают источник вибрации 4, оказывающий через шток 3, установленный на оси катушки индуктора 2, сдавливающее воздействие вибрацией со стороны металлического листа 6 (более тонкой детали) в точке необходимого сварного соединения. В результате получают неразъемное сварное соединение 8 металлического листа 6 и стального профиля 7. Затем устройство для односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей перемещают для создания следующего неразъемного сварного соединения.
Claims (2)
1. Способ односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей, включающий нагрев свариваемых поверхностей индуктором, выполненным в виде плоской катушки индуктивности, и сдавливание деталей с заданным усилием, отличающийся тем, что совмещают свариваемые детали, индуктор размещают со стороны более тонкой детали в точке необходимого сварного соединения, нагревают до температуры плавления более тонкую деталь на всю толщину, и через толщу более тонкой детали нагревают контактирующий с ней слой более толстой детали на глубину, равную толщине более тонкой детали, при этом одновременно со стороны более тонкой детали в точке необходимого сварного соединения оказывают сдавливающее воздействие вибрацией.
2. Устройство для односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей, содержащее индуктор, выполненный в виде плоской катушки индуктивности, отличающееся тем, что оно снабжено корпусом в виде колпака и источником вибрации, установленным под сводом корпуса, при этом плоская катушка индуктивности размещена в нижней части корпуса, а по ее оси установлен шток, сообщенный с источником вибрации, с возможностью его воздействия на деталь в точке сварного соединения, причем с нижней торцевой стороны катушки индуктивности установлена кольцевая прокладка из теплоизоляционного материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017136048A RU2669138C1 (ru) | 2017-10-10 | 2017-10-10 | Способ односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017136048A RU2669138C1 (ru) | 2017-10-10 | 2017-10-10 | Способ односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2669138C1 true RU2669138C1 (ru) | 2018-10-08 |
Family
ID=63798378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017136048A RU2669138C1 (ru) | 2017-10-10 | 2017-10-10 | Способ односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2669138C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2110381C1 (ru) * | 1997-03-13 | 1998-05-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов |
RU70839U1 (ru) * | 2007-08-13 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Донской государственный технический университет (ДГТУ) | Устройство для ударной конденсаторной сварки стержневых деталей с плоским основанием |
WO2012022879A1 (fr) * | 2010-07-29 | 2012-02-23 | Turbomeca | Procédé de brasage par induction de pieces de forme complexe, et poste de brassage simple et multiple de mise en oeuvre |
RU2496620C1 (ru) * | 2012-05-17 | 2013-10-27 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
RU2558802C2 (ru) * | 2013-06-14 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Способ индукционно-стыковой сварки профилей различной конфигурации |
-
2017
- 2017-10-10 RU RU2017136048A patent/RU2669138C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2110381C1 (ru) * | 1997-03-13 | 1998-05-10 | Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева | Способ получения сварных соединений листовых металлических материалов |
RU70839U1 (ru) * | 2007-08-13 | 2008-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Донской государственный технический университет (ДГТУ) | Устройство для ударной конденсаторной сварки стержневых деталей с плоским основанием |
WO2012022879A1 (fr) * | 2010-07-29 | 2012-02-23 | Turbomeca | Procédé de brasage par induction de pieces de forme complexe, et poste de brassage simple et multiple de mise en oeuvre |
RU2496620C1 (ru) * | 2012-05-17 | 2013-10-27 | Елена Николаевна Мендрух | Способ индукционной наплавки |
RU2558802C2 (ru) * | 2013-06-14 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Способ индукционно-стыковой сварки профилей различной конфигурации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2486996C2 (ru) | Способ дуговой сварки стального материала под флюсом с применением множества электродов | |
RU2592335C2 (ru) | Способ дуговой сварки под флюсом для стальной пластины | |
CN109848522B (zh) | 一种双相不锈钢薄板超声辅助gtaw脉动电弧焊接方法 | |
US9149888B2 (en) | Machine for joining the ends of steel strips which machine is suited to the induction heat treatment of joining welds | |
RU2015148145A (ru) | Способ точечной контактной сварки | |
ATE475496T1 (de) | Verfahren zur herstellung von tanks | |
CN101362243A (zh) | 大型铸铁件断裂电弧冷焊修复方法 | |
CN105358283B (zh) | 单面点焊方法 | |
CN104588846A (zh) | 一种提高tig焊电弧能量密度的方法和装置 | |
RU2669138C1 (ru) | Способ односторонней индукционной точечной сварки разнотолщинных деталей и устройство для его осуществления | |
CN104400200A (zh) | 一种高压锅炉管道的闪光对焊工艺方法 | |
CN113510403A (zh) | 一种船舶的纵骨结构焊接方法 | |
WO2016199684A1 (ja) | 接合部材の製造方法及び接合部材製造装置 | |
CN204234946U (zh) | 基于陶瓷引弧衬垫的中厚板对接缝焊接组件 | |
RU2686407C1 (ru) | Способ ремонта стенки резервуара | |
CN204449681U (zh) | 电弧刨割***及其电弧刨割条 | |
JP5742090B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた、鋼材のサブマージアーク溶接方法 | |
CN212169326U (zh) | 一种用于高电阻率合金的搅拌摩擦对接焊装置 | |
Mironovs et al. | Manufacturing of Cellular Structures of the Perforated Steel Tape | |
RU2563793C1 (ru) | Способ сварки трубопроводов из высокопрочных труб с контролируемым тепловложением | |
JP2014155948A (ja) | 低温靭性に優れたラインパイプ用溶接鋼管並びにその製造方法 | |
JP2013081985A (ja) | 鋼材のサブマージアーク溶接方法 | |
CN203592236U (zh) | 一种不锈钢薄板角焊缝的激光焊接夹具 | |
RU2558802C2 (ru) | Способ индукционно-стыковой сварки профилей различной конфигурации | |
CN105710542A (zh) | 一种避免中高碳钢复合焊接裂纹生成的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191011 |