Proprietarii brevetului RU 2375161:
Open Joint Stock Company "AvtoVAZ" (RU)
Invenția poate fi utilizată la sudarea plăcilor subțiri detaliu, constând în principal din metal omogen. Cu tijă dop obținută prin umplere de metal de adaos în stare topită a unei găuri preformate într-una din părțile care trebuie îmbinate. Tija are un cap sub forma unui aflux de metal de adaos aliat cu suprafața metalică într-o gaură în parte, și o porțiune inferioară, o latură convexă a porțiunii fără găuri și este formată prin fuziunea cu metal de adaos. Cu suprafața peretelui găurii tijei are un contact de o singură piesă laterală, realizată prin reacția unei topituri a metalului de adaos cu părțile solide ale fazei metalice. Compusul este realizată într-un amestec de gaz protector de Ar și el la un raport (% gr.) De la 10:90 la 90:10. Temperatura și viteză fixată cu tijă ștecher condiții pentru obținerea unei topituri a sârmei de umplere într-un volum ca să contacteze faza lichidă la faza solidă în pereții găurii pentru o perioadă de timp suficientă pentru a forma o conexiune permanentă formare. Invenția permite producția de masă extinde capacitățile tehnologice cu puterea de lipire satisfăcătoare. 2 bp f-ly, 10 il.
Invenția se referă la sudare și poate fi utilizat la sudarea plăcilor subțiri detaliu, de preferință, din metal omogen.
În prezent, în industria de automobile sunt tot mai folosite sau parti din aliaje pe bază de aluminiu, din cauza necesității de a reduce greutatea vehiculului pentru a îmbunătăți multe dintre proprietățile sale de consum, cum ar fi eficienta, dinamica, respectarea mediului. Pentru a spori dinamismul special reducerea importanței a grupului propulsor maselor în rotație a vehiculului pentru a depăși inerția lor în timpul accelerării petrecut o parte semnificativă a puterii motorului.
Una dintre piesele de transmisie realizate din aliaje de aluminiu, este un arbore de elice. Utilizarea aliajelor de aluminiu în construcția arborelui elicei impune mai multe restricții în tehnicile de fabricație în producția de masă, de exemplu prin sudarea de echilibrare greutăți la arborele cardanic dintr-un aliaj de aluminiu. Metoda tradițională de sudare folosind sudarea prin rezistență nu este adecvată, deoarece se produce deformarea la compresiune a țevii. Arc metode de sudare are, de asemenea, unele limitări datorită necesității de sudură în aer, prin urmare, nu este permis bai „sagging“, deoarece acest lucru face un dezechilibru suplimentar. Se va aprecia, de asemenea, că pentru a oferi rigiditate și rezistență driveshaft tub este realizat din aliaje de aluminiu de înaltă rezistență. Termice de cicluri de încălzire-răcire în timpul sudarea acestor aliaje face tensiuni reziduale care reduc sarcini de exploatare permise. Se adaugă masa metalului de adaos la greutatea de echilibrare în masă, și ar trebui să fie luate în considerare în ceea ce privește masa lor totală și aranjare spațială. Astfel, greutățile de echilibrare sudarea la arborele conducător al aliajului de aluminiu trebuie să asigure o presiune minimă de arc, capacitate minimă de încălzire a arborelui, constanța masei încărcăturii sudate cu metalul de sudură și rezistența de legare dorită.
Pentru o astfel de conexiune necesită un element special (medalion) forme destul de complexe și este utilizat în principal în cazurile în care tija partea proeminentă de mai sus compus este utilizat ca un element pe care este fixat celelalte elemente.
Elektrozaklepochnoe cunoscut compus, format printr-o penetrare mai subțire punct al materialelor conectate [PI Orlov Elementele de bază de proiectare: Manual de referință. 2-carte. Kp.2. Sub. Ed. P.N.Uchaeva. - M. Inginerie Mecanica, 1988. - S.13-14]. Acest tip de compus este utilizat la o grosime a unuia dintre materialele care urmează să fie sudate de cel puțin 6-8 mm în loc de sudură cu fante cusături, în care operația este ușor și productiv, dar oferă de înaltă calitate.
compus cunoscut Elektrozaklepochnoe, luat ca un prototip, pre-format prin inserție turnată într-una din foile unite efectuate rotunde sau alungite găurile [PI Orlov Elementele de bază de proiectare: Manual de referință. 2-carte. Kn.2. Sub. Ed. P.N.Uchaeva. - M. Inginerie Mecanica, 1988. - S.13-14]. Acest tip de prin suprapunere, așa-numita fantă (Bungy) suturi.
Se crede că, datorită complexității ridicate de scurgeri de informații de fabricație, rezistență scăzută și cusătură, acest compus este fragil și se recomandă să o aplice numai în cazuri extreme.
Această metodă are aplicabilitate limitată.
Implementarea metodei necesită comprimare suplimentară a elementelor care trebuie sudate exterior cu dop format.
O metodă de obținere a elektrozaklepochnogo compus cuprinzând penetrarea topsheet arc produs sudat si sudarea-l la foaia inferioară situată pe căptușeala [NP Sergeev Young Director electric sudor. - M. Executiv. Școala, 1980. - S.122-124]. Această metodă implică sudarea cu arc imersat.
O astfel de metodă nu este întotdeauna posibil să se obțină o calitate satisfăcătoare a legăturii din cauza incapacității de a obține condiții optime de sudură, și se realizează de obicei sub un consum sporit de energie.
O metodă de obținere a compușilor elektrozaklepochnogo, luate ca un prototip, care cuprinde o piese fixe de legătură permanentă prin topirea materialelor de acoperire realizate anterior într-o gaură circulară a părților [PI Orlov Principii de proiectare:
Manual de referință. 2-carte. Voi. 2. Ed. P.N.Usacheva. - M. Inginerie Mecanica, 1988. - S.13-14].
Această metodă are aplicabilitate limitată datorită complexității ridicate de producere a compusului și o rezistență scăzută sudură.
Problema care trebuie rezolvată prin invenția revendicată este de a furniza soluții tehnice care producția de masă ar permite conexiuni la rezistență satisfăcătoare elektrozaklepochnogo pentru a extinde capacitățile tehnologice de la primirea acestuia.
Acest obiectiv este realizat prin aceea că părțile elektrozaklepochnom de legătură, care cuprinde o tijă cu dop, obtinut prin umplerea metal de adaos în stare topită a unei găuri preformate într-una din părțile îmbinate, cu pini mufă are un cap sub forma unui aflux de metal de adaos aliat cu suprafața metalică într-o gaură în partea și o porțiune inferioară, o latură convexă a porțiunii fără găuri și este formată prin fuziunea cu metalul de adaos, tija cu plug-le un contact dintr-o bucată cu suprafața peretelui lateral al găurilor obținute în topitură de umplutură metalică reacționeze cu părțile solide din metal în fază, iar diametrul găurii este în partea (3-4) a grosimii sale, mm.
Efectuarea cu tijă mufă cu un cap sub forma unui aflux de metal de adaos aliat cu suprafața metalică într-o gaură în părțile, compară niturile sale normale ale capului de închidere, ceea ce mărește sarcina axială admisă pe cu ștecher prin furnizarea de suprafață de contact suplimentar cu compusul materialului de prelucrat.
Efectuarea cu tijă ștecher cu partea de jos, convexă spre părțile fără găuri și formate cu metalul său de adaos topit, poate îmbunătăți puterea de lipire.
Efectuarea cu tijă ștecher integral cu contact lateral cu pereții suprafața găurii obținute prin interacțiunea dintre metalul de adaos se topesc la un solid părți metalice în fază, mărește sarcina radială admisibilă și cu dop pentru a evita deplasarea pieselor.
Selectarea diametrul găurii în părți egale (3-4) cu grosimea sa, mm, datorită necesității echilibrului termic al pieselor de sudat conform deschiderii oferind în același timp cu o viteză predeterminată de topire aditiv metalic și la un diametru mai mic de 3 grosimi, este fuziunea incompletă probabil partea fără deschideri și cu un diametru mai mare de 4, grosimea, - probabilitatea găurii goale.
Trebuie remarcat faptul că rolul diametrului găurii de-a lungul înălțimii sale are un caracter diferit:
la suprafețele de contact ale diametrului pieselor găurii pentru o anumită grosime trebuie să fie de cel puțin diametrul arcului oferind în același timp în mod direct pe piesa fără găuri, suficientă pentru a garanta fuziune pe de o parte și de absența arsurilor prin sau lasarea piscina sudură pe de altă parte;
în diametrul diafragmei nu trebuie să fie mai mare decât diametrul orificiului de umplere oferind topire metalic aditiv la o viteză predeterminată (de umplere);
la suprafața exterioară a părții cu diametrul orificiului de gaura nu trebuie să fie mai mare decât diametrul capului se introduce pentru a asigura alierea metalului la placa metalică a capului.
Astfel, în principiu, diametrul orificiului ar putea face parte din înălțimea să fie diferită. Dar, din motive tehnologice, nu este practic, astfel încât diametrul găurii este în medie pe o anumită valoare.
Această problemă este rezolvată de asemenea printr-o metodă de obținere a elektrozaklepochnogo compus include formarea pieselor de legătură permanentă cu sârmă de umplere metalic turnat-inserție este pre-format într-una din părțile deschiderii cilindrice pentru a forma o tijă cu mufă, conexiunea se realizează în ecranare amestecuri de gaze Ar și el la un raport (în greutate .%) de la 10:90 la 90:10 prin fuzionarea sârmei de umplere din metal cu piese metalice la partea de jos a compușilor și pentru a forma un cap cu dop idici aflux de metal de adaos de sârmă peste gaura din partea, temperatura și viteza de formare a tijei cu set dop de condiții de obținere a topi sârmă de umplere într-un volum ca să contacteze faza lichidă la pereții fază solidă găurii pentru un timp suficient pentru a forma o legătură permanentă și ca aditiv metalic metalic selectat având o afinitate pentru părți metalice alăturat.
Punerea în aplicare a compusului într-un amestec de gaze de protecție Ar și el la un raport (% gr.) De la 10:90 la 90:10 prin fuzionarea sârmei de umplere din metal cu piese metalice la partea de jos a compușilor și pentru a forma un cap cu influx dop de sârmă de umplere de metal peste gaura din părți permite schimbarea capacității de penetrare a arcului prin modificarea proprietăților termofizice ale unui amestec al acestor gaze, precum și pentru a obține o calitate conexiune durabilă cu un număr minim de pori, fără incluziuni de zgură sau reziduuri de flux, care asigură prin vizuală prima calitate conexiune de control și elimină eliminarea reziduurilor de flux corozive de la suprafața de joncțiune.
Stabilirea temperaturii și vitezei de formare a condițiilor de obținere a topi sârmă de umplere pentru o perioadă de timp suficientă pentru a forma o legătură permanentă a tijei, asigură punerea în aplicare a unui astfel de ciclu de sudură, la care conectarea fermă a pieselor integral cu contact lateral cu suprafața tijei cu perete gaura mufă.
Invenția este ilustrată prin desene, în care:
1 - pregătite pentru sudarea pieselor: parte fără găuri - tub driveshaft aluminiu si partea cu gaura - sarcina de echilibrare, secțiune longitudinală;
Figura 2 - aceeași secțiune transversală;
3 - compus elektrozaklepochnoe, secțiune longitudinală;
4 - aceeași secțiune transversală;
5 - aspect elektrozaklepochnogo eșantionului compus;
6 - compus fotografie Macrosection elektrozaklepochnogo;
7 - circuitul de aprindere cu arc,
8 - schema de formare a porțiunii inferioare a tijei;
9 - diagrama de deschidere laterală securizată a contactului integral cu pereții de suprafață ale orificiului de umplere;
Figura 10 - Schema de formare a capului cu dop.
compus Elektrozaklepochnoe (1-4) servește pentru a conecta partea 1 o deschizătură 3 cu partea fără gaura 2 și tija 4 este dispus în gaura preformat 3. Secțiunea transversală a tijei 4 prezintă o formă complexă (5-6): porțiunea inferioară sferică este convexă spre părțile bazei 2, porțiunea centrală - o formă cilindrică cu o singură piesă cu contact lateral cu suprafața peretelui găurii și porțiunea superioară - cu un aflux de metal convex în afara găurii.
compus Elektrozaklepochnoe funcționează după cum urmează.
Tija 4, două părți de legătură 1 și 2 fixedly unul de altul la toate condițiile de piese de operare îndeplinește o funcție ca un nit convențional având o tijă și un cap de închidere, și un sudat comun având, spre deosebire de nituire convenționale alierea cu ambele părți îmbinate.
Compusul Elektrozaklepochnoe a fost preparat după cum urmează.
Impose element 1 cu gaura preformată 3 pe suprafața pieselor fără găuri 2. Include o torță pentru sudarea coaxial ecranat consumabil gaz electrod cu gaură 3. Porniți aprovizionarea cu gaz protector (amestec gazos) 6 și (electrodul de topire) 5 fire de umplere. Când este atinsă, sârma 5 este ridicată părțile 2 și 8 electrod arc începe procesul de topire pentru a forma baia de metal topit 9 (Figura 7). În prima etapă, arcul arde direct pe piesa de prelucrat fără gaură (8), care asigură alierea benzii de bază cu ea pentru a forma o porțiune de fund sferic format suplimentar dintr-un corp de tijă, umplerea spațiului găurii și furnizând toate partea contact cu pereții suprafața găurii (fig. 9), iar la sfârșitul - afluxul de metal peste deschiderea niturile capului de închidere (10).
Exemplu. Semiautomat de sudura cu electrod consumabil în atmosferă de gaz inert. Ca material de umplutură folosit sârmă din aliaj 5356, și ca gaz protector - amestecul de gaze Ar și He. loc de sudare purificat în prealabil pentru a îndepărta pelicula de oxid cu o perie de sârmă și degresate cu benzină B-70.
Grosimea plăcii de sudură de 3 mm, un diametru al găurii de 9,5 mm.
La fața locului condițiile de sudare, curentului de sudare 150 A, timpul de sudura de 4 secunde.
Filler diametrul firului de 1 mm, iar rata de alimentare de 6,5 m / min.
Sa stabilit experimental că condițiile de mai sus este raportul optim de Ar și el într-o cantitate de 50-50% gr..
Rezultatele examinării metalografică a îmbinării sudate arătat că nitul nu are pori și microporozitate contracție. Forma de fuziune este prezentată în Figura 6.
Pentru a verifica eficiența îmbinărilor sudate au fost efectuate teste la scară naturală de aluminiu cu arbori cardanici sudate pe metoda propusă de echilibrare sarcini pe vehicule.
Rezultatele au aratat ca arborele cardanic din aluminiu cu sudate pe metoda propusă a lucrat bunuri resursă specifică fără comentarii care practic au confirmat soluții de funcționalitate descrise.
1. Elektrozaklepochnoe conținând compus cu tijă dop obținut prin umplerea metalului de adaos în stare topită a unei găuri preformate într-una din părțile care trebuie îmbinate, caracterizat prin aceea că tija are un cap cu dop sub forma unui aflux de metal de adaos aliat cu suprafața metalică într-o gaură în parte, și porțiunea inferioară, o latură convexă a porțiunii fără găuri și este formată prin fuziunea cu metalul de adaos, în care tija are o parte cu ner dop contactul azemny cu suprafața peretelui găurii obținute prin interacțiunea dintre metalul de adaos se topesc la un solid părți metalice în fază, iar diametrul găurii este în partea (3-4) a grosimii sale, mm.
2. Procedeu de preparare a unui elektrozaklepochnogo compus care cuprinde formarea de piese permanente de legătură prin topirea sârmei de umplere metalic format anterior într-o gaură cilindrică a pieselor, pentru a forma o tijă cu dop, caracterizat prin aceea că compusul este efectuată în amestecul de gaz protector de Ar și el la un raport (% gr. ) de la 10:90 la 90:10 prin fuzionarea sârmei de umplere din metal cu piese metalice la partea de jos a compusului și pentru a forma un cap cu aflux dop sârmă de umplere de metal peste gaura din partea, temperatura și viteza de formare a tijei cu set dop de condiții de obținere a topi sârmă de umplere într-o cantitate care asigură un contact în fază lichidă cu pereți în fază solidă a găurii pentru un timp suficient pentru a forma o legătură permanentă, și ca aditiv metal selectat din metal care are o afinitate pentru părți metalice alăturat.