Электрод для точечной контактной сварки

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ТОЧЕЧНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский Университет(72) Авторы Латыпова Елена Юрьевна Цумарев Юрий Алексеевич Кузменко Игорь Михайлович Балышева Виктория Анатольевна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский Университет(57) Электрод для контактной точечной сварки, содержащий симметричный корпус с каналом для охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что поперечное сечение рабочего конца корпуса имеет форму части круга, ограниченной двумя одинаковыми хордами,параллельными оси симметрии, канал для охлаждающей жидкости выполнен в виде отверстия, проходящего вдоль рабочего торца корпуса и соединенного с отверстиями для подвода и отвода охлаждающей жидкости, в котором на участке между отверстиями для подвода и отвода охлаждающей жидкости размещен стержень в виде полуцилиндра, диаметр которого равен диаметру канала для охлаждающей жидкости. 6379 1 Изобретение относится к сварочной технике и может найти применение при производстве сварных конструкций. Известен электрод для точечной контактной сварки, содержащий корпус, в полости которого размещена трубка для охлаждающей жидкости (Слиозберг С.К., Чулошников П.Л. Электроды для контактной сварки. - Л. Машиностроение, 1972. - С. 29). Такой электрод не обеспечивает хорошего качества сварки и имеет низкую стойкость,что обусловлено недостаточной эффективностью охлаждения его рабочей части. Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является электрод для точечной контактной сварки, содержащий корпус, рабочая часть которого имеет симметричное поперечное сечение, с каналом для охлаждающей жидкости(а.с. СССР 1328111, МПК В 23 К 11/10, 11/30, 1987). Недостатком этого электрода является низкая прочность и большой вес сварных соединений, а также большие потери электроэнергии и низкая стойкость рабочей части. Низкая прочность и большой вес сварных соединений обусловлены тем, что сварная точка, получаемая при использовании этого электрода, имеет круглое поперечное сечение, в котором образуется слабо нагруженная центральная зона. Кроме того, такая сварная точка требует большой нахлестки для своего размещения и это увеличивает вес соединения в целом. Большие потери электроэнергии обусловлены тем, что не все сечение электрода включено в сварочную цепь, т.к. сечение трубки для подачи охлаждающей жидкости не используется в качестве проводника сварочного тока. Низкая стойкость рабочей части обусловлена тем, что трубка для подачи охлаждающей жидкости на всей своей длине омывается потоком отработанной нагретой жидкости,направляемой на слив. При этом происходит нагрев поступающей к охлаждаемому торцу электрода жидкости, что существенно ухудшает условия охлаждения и снижает стойкость рабочей части и электрода в целом. Задачей изобретения является повышение прочности и снижение веса сварных соединений, а также снижение потерь электроэнергии и повышение стойкости рабочей части. Поставленная задача достигается тем, что в электроде для контактной точечной сварки, содержащем симметричный корпус с каналом для охлаждающей жидкости, согласно изобретению, поперечное сечение рабочего конца корпуса имеет форму части круга, ограниченной двумя одинаковыми хордами, параллельными оси симметрии, канал для охлаждающей жидкости выполнен в виде отверстия, проходящего вдоль рабочего торца и соединенного с отверстиями для подвода и отвода охлаждающей жидкости, в котором на участке между отверстиями для ее подвода и отвода охлаждающей жидкости размещен стержень в виде полуцилиндра, диаметр которого равен диаметру канала для охлаждающей жидкости. Благодаря тому, что поперечное сечение рабочего конца имеет форму части круга, ограниченной двумя одинаковыми хордами, параллельными оси симметрии, сварная точка приобретает вместо круглой овальную форму, в ней уменьшается размер слабо нагруженной центральной зоны и прочность сварного соединения возрастает. Такая вытянутая по форме сварная точка хорошо вписывается в конструкцию сварного соединения даже при малой величине нахлестки, что способствует уменьшению веса сварного соединения. Благодаря тому, что канал для охлаждающей жидкости выполнен в виде отверстия,проходящего вдоль рабочего торца, площадь контакта потока жидкости с охлаждаемым торцом получается больше, чем при центральном подводе и отводе охлаждающей жидкости. Кроме того, такое выполнение канала в большей степени соответствует продолговатой форме охлаждаемого рабочего торца электрода и не создает в нем таких точек,которые были бы далеко удалены от потока охлаждающей жидкости. Это улучшает условия охлаждения рабочей части электрода и повышает тем самым его стойкость. Благодаря тому, что для подвода и отвода охлаждающей жидкости используются два разных отверстия, исключается нагрев поступающей к охлаждаемому торцу электрода 2 6379 1 жидкости потоком отработанной нагретой жидкости, направляемой на слив. Это также повышает эффективность охлаждения и стойкость электрода. Благодаря тому, что в канале для охлаждающей жидкости на участке между отверстиями для ее подвода и отвода размещен стержень в виде полуцилиндра, диаметр которого равен диаметру канала, в потоке охлаждающей жидкости ее слои оказываются расположенными ближе к охлаждаемому торцу, весь поток более полно вовлекается в процесс теплообмена и эффективность охлаждения увеличивается. Это способствует повышению стойкости электрода. Благодаря тому, что отвод и подвод охлаждающей жидкости производится посредством отверстий, просверленных непосредственно в корпусе, отпадает необходимость выполнения специальной трубки, площадь поперечного сечения электрода возрастает, а электрическое сопротивление и связанные с ним потери электроэнергии снижаются. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан продольный разрез заявляемого электрода, на фиг. 2 - поперечный разрез по оси канала, на фиг. 3 - сечение электрода плоскостью симметрии, перпендикулярной оси канала. Электрод для точечной контактной сварки состоит из симметричного корпуса 1 с каналом 2 для охлаждающей жидкости. Поперечное сечение рабочего конца корпуса 1 выполнено в форме части круга, срезанного двумя хордами 3 и 4, параллельными оси симметрии. Канал 2 соединен с отверстием 5 для подвода охлаждающей жидкости и с отверстием 6 для отвода охлаждающей жидкости. Чтобы не происходила утечка охлаждающей жидкости, после высверливания канала 2 он закрывается пробкой 7, которая запрессовывается в корпус 1, устанавливается на резьбе, припаивается либо приваривается к корпусу. В канале 2 между отверстиями 5 и 6 помещен стержень 8 в виде полуцилиндра, диаметр которого равен диаметру канала 2. Устройство работает следующим образом. Корпус 1 электрода прижимают к свариваемому изделию и включают электрический ток, который, проходя через корпус 1, поступает к изделию, нагревая его. После образования сварной точки ток отключают. При этом за счет продолговатой формы рабочего торца корпуса 1 создается такое распределение электрических полей в изделии, которое способствует образованию сварной точки с овальным, а не круглым поперечным сечением. Одновременно через отверстие 5 в канал 2 подают охлаждающую жидкость, которая, проходя вдоль рабочего торца корпуса 1, охлаждает его. После этого охлаждающая жидкость через отверстие 6 направляется на слив. Проходя по каналу 2 на участке между отверстиями 5 и 6, благодаря наличию стержня 8,поток охлаждающей жидкости в своем поперечном сечении приобретает полукруглую форму, и частицы жидкости проходят вблизи от охлаждаемого торца. За счет этого поток более полно вовлекается в процесс теплообмена и эффективность охлаждения возрастает. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.