CC BY
22
УДК 621.791.763
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ С ОБЖАТИЕМ ПЕРИФЕРИЙНОЙ ЗОНЫ
СОЕДИНЕНИЯ
А. Ю. Офицеров1, Е. А. Зырянова, И. А. Скачков, А. В. Грищук Научный руководитель - С. Н. Козловский
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: 1sergei.k.49@gmail.com
При точечной сварке узлов летательных аппаратов выплески не допустимы. Гарантировать их отсутствие позволяют способы точечной контактной сваркой с обжатием периферийной зоны соединения. Разработанное устройство позволяет осуществлять такие способы сварки на серийных машинах общего назначения.
Ключевые слова: точечная контактная сварка, выплески, электродные устройства, обжатие периферии соединения.
DEVICE FOR SPOT WELDING WITH A REDUCTION OF THE PERIPHERAL ZONE CONNECTIONS
A. Yu. Ofitserov1, E. A. Zyryanova, I. A. Skachkov, A. V. Grishchuk Scientific Supervisor - S. N. Kozlovskiy
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: 'sergei.k.49@gmail.com
When spot welding splashes of aircraft components are not allowed. To guarantee their absence ways to allow spot welding connection with a reduction of the peripheral zone. The developed device allows for such methods on the welding machines series of general purpose.
Keywords: spot welding, splashes, electrode device, crimping the periphery of the connection.
Традиционные способы точечной контактной сварки (ТКС) отличаются весьма большим многообразием используемых технологических приемов. Несмотря на это уровень дефектности сварных точек в серийном производстве, даже при изготовлении узлов летательных аппаратов, достигает 5 %. Это говорит о том, что традиционные способы ТКС практически исчерпали свои технологические возможности. В этой связи весьма перспективным направлением развития технологии ТКС является так называемая «точечная контактная сварка с обжатием периферийной зоны соединений» (рис. 1) [1], в основе которой лежит изобретенный в 1930 году П. Н. Львовым электрод [2].
При ТКС с обжатием периферийной зоны соединений (рис. 1, а) свариваемые детали сжимают токопроводящими электродами усилием Fa и прикладывают вокруг них обжимными втулками автономное дополнительное сжимающее усилие F0 (усилие обжатия). Таким образом, в любой момент соотношение усилий определяется следующей зависимостью (1) (рис. 1, б) [3]:
Fcв = Fa + Fo, (1)
Проведенные исследования показали высокую эффективность данных способов ТКС по предотвращению выплесков вследствие увеличения усилия сжатия деталей в области уплотняющего пояска. Устойчивость же процесса сварки против образования непроваров можно повысить вследствие возможности проводить сварку на более жестких режимах. Вместе с тем, широкое использование этого перспективного способа в условиях производства недостаточной разработанностью устройств для его осуществления. Для ТКС с обжатием периферийной зоны соединения было разработано и
Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»
изготовлено специальное устройство, совместимое с любыми стационарными серийными машинами для точечной сварки. Общий вид такого устройства на базе машины типа МТ-2517 показан на рис. 2.
Рис. 1. Схема (а) и простейший цикл изменения параметров режима (б) двусторонней точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединения: 1 - свариваемые детали; 2 - токопроводящие электроды; 3 - обжимные втулки; ЕЭ - усилие сжатия деталей токопроводящими электродами; ¥0 - усилие сжатия деталей обжимными втулками; !св - сварочный ток; 1сж - время сжатия деталей; С - время сварки; П - время проковки соединения; Б - наружный диаметр токопроводящего электрода; йВВ - внутренний диаметр
обжимной втулки
Рис. 2. Устройство для КТС с обжатием соединения
Специальное устройство для обжатия периферийной зоны соединения содержит электродное устройство с гидравлическим приводом обжимной втулки, устройство программирования давления рабочей жидкости и блок управления циклом обжатия.
Непосредственным исполнительным механизмом подвода сварочного тока к деталям и программированного силового воздействия на них в процессе точечной сварки, служит разработанное специальное электродное устройство для ТКС с обжатием периферийной зоны соединения (рис. 3).
Электродное устройство (рис. 3, а), содержит переходную втулку 1, в коническом углублении которой установлен токопроводящий электрод 2 и, электрически изолированную от него, обжимную втулку 3. Оно содержит соединенный с обжимной втулкой 3 гидропривод, который состоит из двустенного кольцевого цилиндра 4 и кольцевого поршня 5, уплотняемых манжетами 6. На цилиндре 4 имеются два резьбовых участка. На нижнем резьбовом участке закреплена обжимная втулка 3, а на
верхнем ограничительная гайка 7, которая стопорится гайкой 8. Поршень 5 крепится на переходной втулке 1 с помощью гайки 9. Кольца 10 и 11, а также втулка 12, которые выполнены из непроводящего ток материала, предотвращают шунтирование сварочного тока через гидропривод усилия обжатия и обжимную втулку. Электродное устройство в сборе показано на рис. 3, б. Крепится электродное устройство в электрододержателе сварочной машины с помощью конического хвостовика переходной втулки 1.
Рис. 3. Электродное устройство для точечной сварки с обжатием периферийной зоны соединения, выполненное с гидроприводом обжимной втулки: а - схема электрода; б - общий вид электрода в сборе
При осуществлении цикла сварки в рабочую камеру цилиндра 4 подается рабочая жидкость из специального устройства программирования давления рабочей жидкости. Управление работой устройства программирования давления рабочей жидкости, его синхронизация с параметрами сварочного тока и усилием сжатия деталей приводом сварочной машины осуществляется специальным блоком управления циклом обжатия.
Таким образом, разработанное устройство позволяет осуществить точечную сварку с обжатием периферийной зоны соединения на машинах общего назначения.
Библиографические ссылки
1. Технология и оборудование контактной сварки / Б. Д. Орлов, Ю. В. Дмитриев, А. А. Чакалев и др. М. : Машиностроение, 1986. 352 с.
2. Львов П. Н. Описание электрода для точечной электросварки // Авт. св. СССР № 24052. Класс 21 Ь, 29. Опубл. 1930, 30.11.
3. Козловский С. Н. Контактная точечная сварка с обжатием периферийной зоны соединения // Сварочное производство. 1991. № 10. С. 4-7.
© Офицеров А. Ю., Зырянова Е. А., Скачков И. А., Грищук А. В., 2016
