close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4562

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4562
(13)
C1
(51)
(12)
7
B 23K 11/26
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ КОНДЕНСАТОРНОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ
МАЛЫХ РАЗМЕРОВ
(21) Номер заявки: a 19981172
(22) 1998.12.23
(46) 2002.06.30
(71) Заявитель: Научно-исследовательский
и
конструкторско-технологический
институт
сварки и защитных покрытий с опытным
производством (BY)
(72) Авторы: Цыганов В.А., Рагунович С.П., Новик
Н.В., Недошитко Л.П. (BY)
(73) Патентообладатель: Научно-исследовательский и
конструкторско-технологический
институт
сварки и защитных покрытий с опытным
производством (BY)
(57)
Способ конденсаторной сварки металлических деталей малых размеров, включающий осуществление
физического контакта между свариваемыми деталями в точке приварки посредством промежуточной вставки из легкоплавкого металла, осуществление электрического разряда с последующими расплавлением промежуточной вставки, осадкой и образованием сварного соединения, отличающийся тем, что токоподвод
осуществляют через одну из свариваемых деталей и промежуточную вставку, а в качестве материала промежуточной вставки используют металл с более высоким, чем у материала свариваемых деталей, коэффициентом теплопроводности, и имеющий температуру плавления ниже температуры плавления, но выше температуры пластической деформации материала свариваемых деталей.
BY 4562 C1
(56)
Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования. Материалы международной научно-технической конференции 22-23 сентября 1998г. Санкт-Петербург, 1998. - С.
134-142.
RU 95119195 А, 1997.
US 4273983 А, 1981.
DE 4122777 A1, 1993.
SU 1547997 A1, 1990.
SU 1549700 A1, 1990
Изобретение относится к технологии получения соединений с использованием конденсаторной сварки металлических деталей с малыми размерами, в частности к конденсаторной приварке твердых проволок малых сечений к деталям соизмеримых размеров с криволинейной (например, сферической) поверхностью, и может найти применение в
радиотехнической и электротехнической промышленности, а также в тех областях народного хозяйства, где используется указанный вид сварки.
Известен способ сварки с расплавляемой промежуточной вставкой [1], при котором используют промежуточную вставку из третьего металла, которая после нагрева в зоне соединения полностью растворяется в
основном материале. Это осуществляется путем химического растворения твердого основного материала в
жидком металле промежуточной вставки.
Недостатком указанного способа является то, что промежуточная вставка нагревается в течение длительного времени, что приводит к большим тепловложениям в свариваемые детали (и, как правило, к разупрочнению получаемых сварных изделий).
Известен способ сварки тавровых соединений проволок с фольговой лентой [2]. Фольговая лента зажимается между двумя электродами, из которых один проволочный медный вывод, а второй - молибденовый
стержень. Сварке подвергались медные лепестки толщиной 30-50 мкм, покрытые и непокрытые серебром.
Лучшие результаты получены с лепестками, покрытыми слоем серебра толщиной 5-10 мкм при плоской заторцовке концов привариваемой проволоки.
Недостатком способа является нарушение чистоты поверхности привариваемой детали (например, фольги) со стороны молибденового стержня при недостаточном усилии прижатия электрода вследствие электроэрозии и ее деформации при избыточном усилии прижатия.
Наиболее близким, принимаемым за прототип, является способ контактной сварки крестообразных соединений
проволочных проводников с покрытиями [3], в котором при сварке двух однородных проволок с покрытием из-за того, что температуры плавления основного металла проводника выше температуры плавления покрытия, последнее
расплавляется раньше и вытесняется из зоны сварки на поверхность соединения с образованием по бокам галтели из
выдавленного металла.
Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает сохранение задаваемой поверхности в
области, близкой к сварному соединению, ввиду неконтролируемой деформации покрытия, происходящей
вследствие перераспределения выделяемого в проводнике и покрытии тепла и плавления последнего.
Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение качества сварных соединений и изделий, получаемых при конденсаторной сварке металлических деталей малых размеров, в частности при микросварке
твердых проволок малых диаметров с криволинейными (например, сферическими) поверхностями деталей с
размерами, сопоставимыми с диаметром проволоки, за счет уменьшения тепловложений в свариваемые детали, создания условий сохранения чистоты поверхности, ограничения по температуре процесса.
Технический результат достигается тем, что разряд пропускается между одной из свариваемых деталей и промежуточной вставкой, последняя расплавляется и полностью вытесняется из зоны соединения, так как имеет сечение токоподвода меньше, чем сечение свариваемой детали, а температура плавления промежуточной вставки меньше температуры плавления, но выше температуры пластической деформации материала свариваемых деталей, а также тем,
что материал промежуточной вставки выбирается с коэффициентом теплопроводности более высоким, чем коэффициент теплопроводности основного металла. При этом чистые поверхности свариваемых материалов, вступая в контакт, образуют совместные зерна с исчезновением границы раздела. После вытеснения металла промежуточной
вставки из зоны соединения происходит термомеханическая активация свариваемых поверхностей, их незначительная
пластическая деформация и схватывание в твердой фазе. Поскольку материал промежуточной вставки выбирается с
большей по сравнению с основным металлом теплопроводностью, то избыточная часть тепла в процессе сварки отводится через промежуточную вставку. Тем самым ограничиваются температура процесса и тепловложения в свариваемые детали. Чистота поверхности одной из свариваемых деталей сохраняется вследствие того, что между ней и подложкой не протекает ток конденсаторного разряда, т.е. отсутствует электроэрозия.
На фигуре изображена схема, поясняющая способ конденсаторной сварки. Способ конденсаторной сварки проводят следующим образом. К точке приварки на поверхности детали 1, установленной на неподвижной подложке 2, по касательной подводят промежуточную вставку 3 легкоплавкого металла (например,
фольгу). Затем нормально в точке приварки подводят торец привариваемой детали 4, прикладывают к ней
2
BY 4562 C1
прижимающее усилие 5, промежуточную вставку подсоединяют к положительной клемме 6 конденсатора, а
деталь 4, по которой проходит ток конденсатора, - к отрицательной клемме 7. Осуществляют разряд конденсатора, вследствие чего происходит выделение тепла в точке касания промежуточной вставки 3 и детали 4,
плавление металла промежуточной вставки и его полное вытеснение из зоны контакта свариваемых деталей,
разогрев до температуры пластической деформации, приведение в непосредственный контакт и осадка свариваемых деталей под действием прижимающего усилия 5. После сварки изделие освобождают от промежуточной вставки.
Пример.
Способом конденсаторной сварки осуществлена приварка проволок диаметром 0,533-0,546 мм из нержавеющей стали 95Х18 с твердостью 58,0-58,5 HRC к шарику диаметром 0,794 мм из того же материала, температура пластической деформации которого около 870 °С. В качестве промежуточной расплавляемой вставки
использована серебряная фольга (температура плавления 960 °С) толщиной 7 мкм, обеспечивающая токоподвод при конденсаторном разряде. Время разряда равнялось 0,90-0,95 мс при емкости конденсаторной батареи 2000 мкФ и напряжении на обкладках 30 В. Прижимающее усилие на свариваемые детали выбиралось
равным 0,8-1,2 кгс. Изучение микрошлифов полученных сварных соединений показывает, что материал
промежуточной вставки полностью вытесняется из зоны непосредственного контакта материала проволоки и
шарика, образуя по ее периметру галтель. Зона разупрочнения стали составляет величину 45-60 мкм, что
значительно меньше по сравнению с другими способами конденсаторной сварки, в которых зона термического влияния и разупрочнения обычно имеет размер порядка диаметра свариваемых деталей. Это указывает
на небольшие тепловложения в свариваемые детали. Серебро промежуточной прослойки способствует очистке соединяемой поверхности стальных деталей от окислов и органических включений, повышая прочность
соединения. Нарушений чистоты поверхности шарика и его деформаций с нарушением сферичности не обнаружено.
Источники информации:
1. Справочник по сварке, пайке, склейке и резке металлов и пластмасс // Под ред. А. Ноймана, Е. Рихтера.
- М.: Металлургия, 1980. - С.73-74.
2. Ефтифеев П.И. Стыковая микросварка. - Л.: Машиностроение, 1977. - С.107-109.
3. Атауш В., В Строев., Мозга А. Исследование механизма образования и формирования сварных соединений при контактной микросварке проводников с покрытиями.// Матер. Межд. конф. Современные проблемы и достижения в области сварки, родственных технологий и оборудования. - 1998. - С.-Пб. - С. 134142.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
110 Кб
Теги
by4562, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа