Электрод для контактной точечной сварки

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Попковский Виктор Александрович Латыпова Елена Юрьевна Цумарев Юрий Алексеевич 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, ось которого совпадает с осью корпуса, отличающийся тем, что поперечные сечения рабочего конца корпуса и канала для охлаждающей жидкости выполнены в форме прямоугольников со скругленными углами, при этом внутри канала размещена перегородка, делящая канал на две ветви, одна из которых используется для подвода охлаждающей жидкости, а другая - для ее отвода. 6500 1 Изобретение относится к сварочной технике и может найти применение при производстве сварных конструкций. Известен электрод для контактной точечной сварки, содержащий корпус, в полости которого размещена трубка для охлаждающей жидкости см., например, 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 устройству по технической сущности и достигаемому результату является электрод для контактной точечной сварки, содержащий симметричный корпус с каналом для охлаждающей жидкости, ось которого совпадает с осью корпуса см. А.с. СССР 1328111 кл. В 23 К 11/10, 11/30, опубл. 7.08.87 г. БИ 29 (прототип). Недостатком этого электрода является низкая прочность сварных конструкций и большая их масса, а также низкая стойкость рабочей части самого электрода. Низкая прочность сварных конструкций и большая их масса обусловлены тем, что сварная точка,получаемая при использовании этого электрода, имеет круглое поперечное сечение со слабо нагруженной центральной зоной. Кроме того, такая сварная точка требует большой нахлестки для своего размещения и это увеличивает массу конструкции в целом. Низкая стойкость рабочей части электрода обусловлена тем, что трубка для подачи охлаждающей жидкости на всей своей длине омывается потоком отработанной нагретой жидкости, направляемой на слив. При этом подаваемая жидкость нагревается, и это ухудшает условия охлаждения рабочей части электрода. Задачей изобретения является повышение прочности сварных конструкций и снижение их массы, а также повышение стойкости рабочей части электрода. Поставленная задача достигается тем, что в электроде для контактной точечной сварки, содержащем симметричный корпус с каналом для охлаждающей жидкости, ось которого совпадает с осью корпуса, согласно изобретению, поперечные сечения рабочего конца корпуса и канала для охлаждающей жидкости выполнены в форме прямоугольников со скругленными углами, при этом внутри канала размещена перегородка, делящая канал на две ветви, одна из которых используется для подвода охлаждающей жидкости, а другая для ее отвода. Благодаря тому, что поперечное сечение рабочего конца выполнено в форме прямоугольника со скругленными углами, сварная точка приобретает вместо круглой овальную форму, степень вытянутости которой зависит от соотношения сторон прямоугольника и радиуса закругления его углов. В ней уменьшается размер слабо нагруженной центральной зоны и прочность сварного соединения возрастает. Кроме того, такая вытянутая по форме сварная точка хорошо вписывается в конструкцию сварного соединения даже при малой величине нахлестки, что способствует уменьшению массы сварной конструкции. Благодаря тому, что канал для охлаждающей жидкости выполнен в форме прямоугольника со скругленными углами, обеспечивается хорошее охлаждение рабочего торца электрода и не образуются зоны, которые были бы удалены от потока охлаждающей жидкости. Это улучшает условия охлаждения рабочей части электрода и тем самым повышает его стойкость. Благодаря тому, что внутри канала размещена перегородка, делящая канал на две ветви, одна из которых используется для подвода охлаждающей жидкости, а другая - для ее отвода, в несколько раз уменьшается площадь теплообмена между двумя потоками охлаждающей жидкости. Соответственно в несколько раз уменьшается передача тепла от нагретой сливаемой жидкости к потоку поступающей охлаждающей жидкости. Температура жидкости у охлаждаемого рабочего торца уменьшается, а условия охлаждения улучшаются, что способствует повышению стойкости рабочей части электрода. 6500 1 Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан продольный разрез заявляемого электрода, на фиг. 2 - его поперечное сечение. Электрод для контактной точечной сварки состоит из симметричного корпуса 1 с каналом 2 для охлаждающей жидкости,а также перегородки 3, размещенной внутри канала 2. Перегородка 3 делит канал 2 на ветви 4 и 5. Ветвь 4 служит для подвода охлаждающей жидкости к рабочему торцу электрода, а ветвь 5 - для отвода этой жидкости. Поперечные сечения корпуса 1 и канала 2 имеют форму прямоугольников со скругленными углами. Устройство работает следующим образом. Корпус 1 электрода прижимают к свариваемому изделию и включают электрический ток, который через корпус 1 поступает к изделию и нагревает его. При этом за счет прямоугольной формы рабочего торца корпуса 1 создается такое распределение электрических, тепловых и силовых полей в изделии, которое приводит к образованию сварной точки с овальным, а не круглым поперечным сечением. Одновременно через ветвь 4 к рабочему торцу электрода подают охлаждающую жидкость, которая проходит под перегородкой 3 и охлаждает этот торец, после чего по ветви 5 направляется на слив. При этом теплообмен между поступающей по ветви 4 охлаждающей жидкостью и потоком отработанной жидкости, который движется по ветви 5,происходит через перегородку 3, которая имеет малую площадь контакта с жидкостью. Поэтому подогрев поступающей к рабочему торцу охлаждающей жидкости незначителен и мало влияет на стойкость электрода. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3