close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY5615

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 5615
(13) C1
(19)
7
(51) B 23K 20/12
(12)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ
(21) Номер заявки: a 20000199
(22) 2000.03.01
(46) 2003.12.30
(71) Заявитель: Республиканское унитарное предприятие "Минский тракторный завод" (BY)
(72) Авторы: Путеев Евгений Тимофеевич;
Миненок Владимир Васильевич; Скапцов Игорь Леонович (BY)
(73) Патентообладатель: Республиканское
унитарное предприятие "Минский
тракторный завод" (BY)
(57)
Способ сварки трением, при котором свариваемые детали закрепляют в неподвижном
и подвижном зажимных устройствах, предварительно сжимают их с усилием проковки
для фиксации точки начала отсчета величины осадки, снимают усилие проковки, сообщают деталям относительное вращение и прикладывают к свариваемым деталям усилие нагрева, а затем усилие проковки, отличающийся тем, что нагрев ведут с предварительно
установленной скоростью подачи с обеспечением создания противодавления, отслеживают заданную величину осадки нагрева, по достижении которой отключают привод вращения деталей и прикладывают усилие проковки, при этом контролируют снижение скорости относительного вращения деталей до заданной величины, после чего подают команду
на снятие возникающего противодавления и осуществляют динамическую проковку.
BY 5615 C1
(56)
SU 1449285 A1, 1989.
SU 1827936 A1, 1999.
US 4712724 A, 1987.
DE 3906582 C1, 1990.
WO 96/02350 A1.
Изобретение относится к способам сварки трением и может быть использовано в различных отраслях промышленности.
Известен способ сварки трением, при котором осуществляют контроль момента трения в стыке, и при достижении им определенной величины производят мгновенное прекращение вращения деталей, после чего осуществляют проковку (патент РФ 2034686,
МПК В 23К 20/12, 1995). Но вследствие инерционности срабатывания системы управления процессом, происходит подстуживание стыка и, как результат, снижение вероятности
получения качественного сварного соединения.
Известен способ сварки трением, при котором проковку производят только после прекращения относительного вращения деталей, что вследствие инерционности срабатывания системы управления процессом также приводит к подстуживанию стыка и, в конечном итоге, к снижению вероятности получения качественного сварного соединения
(патент РФ 2009818, МПК В 23К 20/12, 1994).
BY 5615 C1
Известен также способ контроля процесса сварки трением, где в качестве контролируемых параметров используются давление нагрева, проковки, величина осадки нагрева,
время нагрева (а.с. 1311890, МПК В 23К 20/12, 1987). Однако в указанном способе не
фиксируется величина осадки при проковке и не отслеживается скорость подачи, что может привести, в конечном итоге, к снижению прочностных характеристик сварных соединений.
Наиболее близким к предлагаемому является способ сварки трением, заключающийся
в закреплении свариваемых деталей в неподвижном и подвижном зажимных устройствах,
сообщении деталям относительного вращения, прикладывании усилия нагрева, затем проковки, причем регламентацию процесса сварки ведут по осадке, а перед сообщением вращения свариваемые детали сжимают с усилием проковки, фиксируют положение зажима
и считают это положение началом отсчета величины осадки. (а.с. 1449285, МПК В 23К
20/12, 1989).
Существенным недостатком данного способа является отсутствие предварительного
задания скорости подачи как параметра процесса.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества сварного соединения деталей как с одинаковыми, так и с различными химико-механическими свойствами.
Согласно предлагаемому изобретению, решение поставленной задачи достигается
следующим образом.
Способ сварки трением заключается в том, что свариваемые детали закрепляют в неподвижном и подвижном зажимных устройствах, предварительно сжимают их с усилием
проковки для фиксации точки начала отсчета величины осадки, снимают усилие проковки, сообщают деталям относительное вращение, прикладывают к свариваемым деталям
усилие нагрева, а затем усилие проковки, при этом нагрев ведут с предварительно установленной скоростью подачи, обеспечивая тем самым необходимую величину противодавления, отслеживают заданную величину осадки нагрева, по достижении которой отключают привод вращения деталей и прикладывают усилие проковки. Контролируют
снижение скорости относительного вращения деталей до заданной величины, после чего
подают команду на снятие возникающего противодавления и осуществляют динамичную
проковку.
Новым в предлагаемом способе является то, что нагрев ведут с предварительно установленной скоростью подачи, обеспечивая тем самым необходимую величину противодавления, отслеживают заданную величину осадки нагрева, по достижении которой отключают привод вращения деталей и прикладывают усилие проковки. При этом контролируют снижение скорости относительного вращения деталей до заданной величины, после чего подают команду на снятие возникающего противодавления и осуществляют динамичную проковку.
Способ сварки трением осуществляют следующим образом.
Свариваемые детали устанавливают и закрепляют в неподвижном и подвижном зажимных устройствах машины. После задания параметров процесса (давление нагрева,
давление осадки, величина осадки, скорость подачи) детали предварительно сжимают с
помощью силового гидроцилиндра с усилием проковки для устранения люфтов и зазоров
в конструкции машины и точной фиксации точки начала отсчета величины осадки, которую осуществляет механизм контроля величины осадки.
Установка требуемой величины осадки нагрева производится посредством механизма
контроля осадки нагрева с дискретностью 0,1 мм. После фиксации точки начала отсчета
усилие проковки снимают и подвижная в осевом направлении деталь отводится назад на
2...5 мм, после чего включается привод вращения неподвижной в осевом направлении детали. После разгона зажима с вращаемой деталью до необходимой скорости к свариваемым деталям прикладывается усилие нагрева, при этом перемещение и сжатие деталей
ведется с предварительно установленной скоростью подачи.
2
BY 5615 C1
Наличие регулируемого гидросопротивления на сливной магистрали силового гидроцилиндра позволяет изменять скорость подачи в диапазоне 5-50 мм/мин и обеспечивает
создание противодавления в сливной полости гидроцилиндра на стадии нагрева, а также
после отключения привода вращения.
В процессе сжатия и нагрева стыка деталей механизм контроля осадки отслеживает
заданную величину осадки нагрева, отсчитывая ее от предварительно зафиксированной
точки начала отсчета.
После достижения заданной величины осадки нагрева механизм контроля осадки выдает команду на отключение привода вращения одновременно с подачей сигнала на повышение давления нагрева в гидросистеме до проковочного. Таким образом, проковочное
усилие прикладывается в момент отключения привода вращения.
После снижения частоты оборотов вала двигателя до заданной величины датчик контроля частоты оборотов вала двигателя выдает сигнал на снятие напряженного состояния
гидросистемы, вызванного противодавлением в сливной полости гидроцилиндра, и динамичную проковку.
Динамичная проковка осуществляется за счет гидроудара, образующегося при резком
падении противодавления в сливной полости гидроцилиндра после отключения гидросопротивления. Возросшее результирующее давление создает необходимое усилие проковки. Механизм контроля осадки отслеживает прохождение проковки и выдает сигнал об
окончании цикла сварки.
Пример.
Проводилась сварка деталей круглого сечения, параметры процесса приведены в таблице:
Материал
Сталь
40Х + 40Х
Сталь
40Х + 40Х
Свариваемые
сечения, мм2
Давление
Давление проОсадка
Скорость понагрева, МПа
ковки, МПа нагрева, мм дачи, мм/мин
660
65
95
1,7
10
1256
34
50
1,7
10
Исследование микроструктуры и проведенные механические испытания деталей показали, что данный способ сварки позволяет получать качественные соединения без изменения параметров процесса даже при таком широком диапазоне свариваемых сечений.
Таким образом, данный способ сварки позволяет повысить качество сварных соединений, повысить точность изготовления сварных деталей и узлов, расширить гамму свариваемых материалов и их комбинаций, дает возможность контролировать и управлять процессом сварки.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
126 Кб
Теги
by5615, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа