CC BY
51
Секция
«СВАРКА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ И РОДСТВЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
УДК 621.791.763
Д. А. Алябьев, Г. Ю. Юрьева Научный руководитель - С. Н. Козловский Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ КРЕСТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ АРМАТУРЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА КЛАССА А-111
Проведенные исследования показали возможность точечной сварки высокопрочной арматуры класса А-Ш. Однако для обеспечения требуемых показателей пластичности сварных соединений требуется их термическая обработка, которую наиболее технологично осуществлять в процессе сварки.
В современных условиях при производстве железобетонных изделий наблюдается тенденция к более широкому использованию высокопрочных марок арматуры класса А-Ш. Однако применение этого класса арматуры сдерживается трудностью получения сварных соединений с требуемыми механическими свойствами. Прежде всего, проблемы сварки связаны с высокой закаливаемостью этого класса сталей и трудностью получения сварных соединений с требуемыми показателями пластичности [1].
Были проведены исследования процесса точечной сварки арматуры из стали 35ГС диаметрами 10.. .20 мм.
Исследования показали, что применением более мягких режимов сварки с целью уменьшения вероятности образования закалочных структур решить задачу не удается, так как в этом случае минимальные значения предела прочности соединений стержней диаметрами 10.20 мм в широкой области значений не достигают норм ГОСТ 10922-64. Это объясняется тем, что при пониженных токах уменьшается протяженность зоны совместной кристаллизации в соединений стержней.
Повысить тепловыделение при относительно небольших токах можно уменьшением усилия сжатия стержней. Однако, несмотря на то, что уменьшение усилия сжатия электродами и позволяет снизить величину сварочного тока, при которой достигнута удовлетворительная прочность соединений, получить высокую пластичность в этих условиях не удалось. Во
всех случаях при испытаниях на срез сварные соединения разрушались хрупко со значительным разбросом значений предела прочности.
Таким образом, при сварке по обычной технологии с использованием минимально необходимых (по условиям обеспечения полного сплавления в зоне совместной кристаллизации двух стержней) сварочных токов, невозможно выполнить требования, обеспечивающие получение соединений одновременно высокой прочности и пластичности.
Проведенные исследования показали, что прочность крестовых соединений стержней, выполненных при оптимальных режимах сварки, определяемых величиной относительной осадки, обусловлена лишь структурными изменениями в стали под действием нагрева при сварке, а не прочностными показателями исходной стали. Поэтому получить требуемые показатели пластичности сварных соединений можно только после термообработки сварных соединений. Осуществлять ее наиболее технологично в губках сварочной машины, для чего требуется разработка специальных программированных циклов сварки.
Библиографическая ссылка
1. Бродский А. Я. Сварка арматуры железобетонных конструкций. М. : Госстройиздат, 1981.
© Алябьев Д. А., Юрьева Г. Ю., Козловский С. Н., 2011
УДК 621.791.763
Е. С. Егорова Научный руководитель - С. Н. Козловский Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПОВЫШЕНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ РАЗМЕРОВ ТОЧЕЧНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ НАЛИЧИИ ВОЗМУЩАЮЩИХ ФАКТОРОВ ПРОЦЕССА СВАРКИ
Проведенные исследования позволили дополнить технологию точечной сварки мероприятиями, уменьшающими отклонения размеров сварных соединений. В их основе лежит регулирование режимов сварки.
Проведенные ранее исследования [1] показали, что кроме общеизвестных возмущающих факторов к образованию непроваров искривление поверхностей
свариваемых деталей в месте сварки, может являться следствием наличия зазоров 5 между свариваемыми деталями.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Проведенные исследования показали, что повысить стабильность диаметра ядра можно регулированием режима контактной точечной сварки. Его сущность заключается в том, что до начала сварки каждой точки в месте сварки измеряют исходную величину зазора между деталями 5, а затем, до цикла сварки, силу сварочного тока 1СВ и усилие сжатия электродов РСВ, которые задают из условия получения номинального диаметра ядра йЯ ном при отсутствии зазора, т. е. при 5 = 0, корректируют пропорционально исходной величине зазора 5. При этом скорректированные значения силы сварочного тока 1СВ и усилия сжатия электродов РСВ задают пропорционально измеренной величине зазора 5 по зависимостям:
1 св — ь1 х1 а
р * - ь х Р
-'св _ гс\
(1) (2)
Рсв, кН
16 14
12 10 8
1св кА
80 60 40 20 0
dя, мм
8 6 4 2
^Я тах ^Я ном ^Я тт
о
о ^----- с
А - ¡СВ ^ «
!СВ ' А
РСВ •V
у/Рев \
3 5, мм
жимной втулки 3. На торцовой поверхности поршня гайкой 4 закреплена установочная втулка 5. Между втулкой 5 и гайкой 4 установлены токонепроводящие прокладки.
Вид А
Это позволяет увеличить тепловыделение в зоне формирования соединения и в то же время предупредить образование выплеска. Пример применения этого способа регулирования процесса сварки показан на рис. 1.
Рис. 1. Схема корректирования усилия сжатия электродов РСВ и силы сварочного тока 1СВ пропорционально величине зазора 5: АМг6, 2 + 2 мм, ГСВ = 0,1 с. (сплошные линии - dЯ , 1СВ , и РСВ при сварке с корректированием режима, а штриховые -dЯ, 1СВ и РСВ при сварке без корректирования режима
Эффект влияния зазоров на процесс формирования соединения можно полностью устранить обжатием свариваемых деталей на расстоянии, равном половине шага между свариваемыми точками от центра электрода. В этом случае устраняется кривизна деталей в месте сварки, а, следовательно, и все отклонения процесса, причинами которых является искривление деталей в месте сварки. Для данного способа сварки разработана конструкция электродного устройства гидроприводом обжимной втулки (рис. 2).
Электродное устройство закреплено на электродо-держателе 1, в который вставляется сменный токо-проводящий электрод 2 и который входит в отверстие двустенного кольцевого цилиндра гидропривода об-
Рис. 2. Электродное устройство для контактной точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединения
Силовой пуансон выполнен в виде шарнира между сферической поверхностью шарового слоя кольцевой установочной втулки 5 и сферической поверхностью шарового слоя обжимной втулки 6, поджатой тарельчатой пружиной 7, сопряженной с установочной втулкой 5 посредством стопорного кольца 8. При этом на сферической поверхности установочной втулки 5 выполнено радиальное цилиндрическое углубление, в которое вставлен цилиндрический направляющий стержень 9, выступающий конец которого входит в паз, выполненный на сферической поверхности обжимной втулки 16, осевая линия которого лежит в одной плоскости с осью электрододержателя.
При сжатии деталей их поверхностей первыми касаются рабочие поверхности обжимной втулки 6. Поскольку усилие на обжимной втулке 6 в этот момент, как правило, не превышает 10 % от общего усилия сжатия электродов, то обжимная втулка 6, вследствие поворота на сферическом шарнире проскальзывает по свариваемой детали и образует контакт с поверхностью свариваемой детали по всей площади своей рабочей поверхности. После приложения полной величины обжимающего усилия возможно перемещение обжимной втулки 6 в обратном направлении, вследствие сближения деталей в месте обжатия.
Использование данного электродного устройства обеспечивает повышение устойчивости процесса КТС против образования непроваров на 10.. .25 %.
Библиографическая ссылка
1. Егорова Е. С., Козловский С. Н. Влияние искривления деталей в месте сварки на размеры точечных сварных соединений //Актуальные проблемы авиации и космонавтики : материалы Всерос. науч.-практ. конф. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2010. С. 171-173.
© Егорова Е. С., Козловский С. Н., 2011
А
0
0
2
