Рельеф для контактной рельефной сварки

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ РЕЛЬЕФ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ(71) Заявители Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Цумарев Юрий Алексеевич Радченко Александр Адамович Емельянов Светозар Николаевич(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Рельеф для контактной рельефной сварки, содержащий закладываемую между свариваемыми деталями вставку и размещаемое снаружи нее кольцо, при этом материал кольца имеет температуру плавления более низкую, а температуру кипения более высокую, чем температура плавления материала вставки. Изобретение относится к области сварки и может найти применение в серийном производстве сварных изделий сложной формы. Известен рельеф для контактной рельефной сварки, представляющий собой выступ,получаемый штамповкой на одной из свариваемых поверхностей Липа М., Голасек Я. Контактная рельефная сварка. - Киев Техника, 1971. - С. 70, рис. 41. Недостатком этого рельефа является наличие вмятин от штамповки на поверхностях деталей, что ухудшает внешний вид изделия и снижает работоспособность получаемых 15213 1 2011.12.30 сварных соединений при циклической нагрузке. Кроме того, такая конструкция рельефа не может быть применена при сварке металла большой толщины. Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому результату является рельеф для контактной рельефной сварки в виде вставки, закладываемой между свариваемыми деталями, при этом вставка выполнена в виде прямого кругового цилиндра Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. - М. Машиностроение, 1969. - С. 169. Недостатком данного рельефа, принятого за прототип, является низкая коррозионная стойкость получаемых сварных соединений, в которых детали имеют легкоплавкое защитное покрытие, что обусловлено значительным повреждением этого покрытия под действием термического цикла сварки. Кроме того, сварные соединения, получаемые с использованием известного рельефа, имеют низкую усталостную прочность, что обусловлено значительной концентрацией напряжений на периферии сварной точки. Задачей изобретения является повышение коррозионной стойкости и усталостной прочности сварных соединений деталей с легкоплавкими защитными покрытиями. Поставленная задача достигается тем, что в рельефе для контактной рельефной сварки, содержащем закладываемую между свариваемыми деталями вставку и размещаемое снаружи нее кольцо, материал кольца имеет температуру плавления более низкую, а температуру кипения более высокую, чем температура плавления материала вставки. Благодаря тому что вставка снабжена размещенным снаружи по отношению к ней кольцом и благодаря тому что материал кольца имеет температуру плавления более низкую, а температуру кипения более высокую, чем температура плавления материала вставки, в процессе сварки кроме формирования сварной точки происходит расплавление кольца. Поэтому легкоплавкий материал кольцевой части вставки растекается по защитному покрытию и, распределяясь в зазоре между соединяемыми листами, смачивает их. Таким образом, исключается выгорание защитного покрытия на соединяемых листах за счет возможного нагрева до температуры более высокой, чем температура его кипения. Кроме того, вокруг сварной точки образуется зона, в которой соединяемые листы прикреплены друг к другу материалом расплавившегося кольца. Таким образом, в сварном соединении, образующемся при использовании заявляемого рельефа, часть рабочей нагрузки воспринимается зоной, заполненной материалом расплавившегося кольца. Соответственно частично разгружается периферийная часть сварной точки и ее усталостная прочность повышается. Одновременно наиболее сильно нагреваемая при сварке зона, заполненная материалом расплавившегося кольца, предохраняет защитное покрытие от повреждения. Тем самым обеспечивается повышение коррозионной стойкости и усталостной прочности сварного соединения. Таким образом, заявляемые отличительные признаки способствуют достижению поставленной задачи данной полезной модели. Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой показана конструкция заявляемого рельефа для рельефной контактной сварки. Собранное под сварку соединение включает в себя соединяемую деталь 1, соединяемую деталь 2 и размещенный между ними рельеф в виде вставки 3 и кольца 4. Кольцо 4 размещено снаружи вставки 3 и полностью охватывает центральную часть вставки 3. Кольцо 4 выполнено из материала с температурой кипения более высокой, а температурой плавления более низкой, чем температура плавления материала вставки 3. Заявляемая конструкция рельефа для контактной рельефной сварки работает следующим образом. Рельеф в виде вставки 3 и кольца 4 закладывают между соединяемыми деталями 1 и 2. После этого соединяемые детали 1 и 2 вместе с рельефом зажимают между электродами машины для контактной рельефной сварки и пропускают импульс сварочного тока, в результате чего происходит нагрев как вставки 3, так и кольца 4. При этом кольцо 4 плавится раньше, чем вставка 3, и расплавленный материал кольца 4 растекается вокруг вставки 3, смачивая соединяемые детали 1 и 2. При дальнейшем нагреве происхо 2 15213 1 2011.12.30 дит плавление вставки 3 и образуется сварная точка. При таком процессе после окончания протекания сварочного тока сварная точка оказывается окруженной зоной, в которой материалом расплавившегося кольца 4 покрыт защитный слой на соединяемых деталях 1 и 2,а сами соединяемые детали прикреплены друг к другу тем же материалом расплавившегося кольца. Поэтому в наиболее нагретой зоне вокруг литого ядра защитное покрытие остается неповрежденным и обеспечивает высокую коррозионную стойкость при эксплуатации сварного соединения. Наличие вокруг литого ядра области, в которой соединяемые детали 1 и 2 скреплены материалом расплавившегося кольца, частично разгружает литое ядро сварной точки при работе ее под нагрузкой. Соответствующим образом повышаются характеристики работоспособности сварного соединения, особенно его усталостная прочность. Заявляемая конструкция рельефа для контактной рельефной сварки не требует сложной технологии изготовления. Использование рельефа заявляемой конструкции позволит существенно повысить усталостную прочность и коррозионную стойкость сварных соединений при наличии легкоплавких защитных покрытий на соединяемых деталях и получить за счет этого экономический эффект. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3