ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Точечная сварка без предварительного зажатия деталей. . — Точечная сварка с предварительным зажатием деталей из "Холодная сварка пластичных металлов Издание 2 " Схема этого простейшего вида холодной сварки показана на фиг. 2. Подготовленные к сварке детали помещаются между соосно расположенными пуансонами, состоящими из рабочего выступа и опорной части. Обе части пуансона неподвижны друг относительно друга и представляют собой единую деталь. [c.26] При приложении соответствующего усилия рабочие выступы вдавливаются в металл, осуществляя требуемую для его сварки пластическую деформацию. [c.26] Для того чтобы течение металла проходило в плоскости сопряжения соединяемых деталей и была осуществлена сварка, нужно обеспечить определенный минимум пластической деформации, величина которой определяется глубиной вдавливания рабочих выступов пуансонов в металл. При деформации, не достигающей этого минимума для данного металла, сварка происходить не будет. [c.26] Одно время полагали, что сварка может осуществляться только между торцами вдавливаемых в металл рабочих выступов пуансонов, т. е. только там, где в результате пластической деформации происходит значительное уменьшение толщины соединяемых деталей, а прочность соединения определяется остаточной толщиной металла в месте пластической деформации. [c.26] Дальнейшее уменьшение остаточной толщины металла в месте сварки уже не допускалось, так как оно, якобы, приводит к снижению прочностн сварного соединения. [c.27] Такие выводы основывались на опытах, которые проводились с пуансонами без опорных частей (заплечиков). [c.27] Л — основания б — пуансоны в — направляющие колонки. [c.27] Наши исследования [2, 4, 5, 14], впоследствии подтвержденные исследованиями других авторов [13, 17, 19, 38], показали, что при при.менении пуансонов с хорошо развитой опорной частью и при достаточно высоком давлении на эту опорную часть, прочность сварного соединения возрастает по мере углубления рабочих выступов пуансонов в металл, достигая максимума при глубине, почти равной толщине свариваемых пластин. [c.27] На фиг. 5 показана зависимость разрушающего усилия при испытании на срез от глубины вдавливания в металл рабочих выступов пуансонов при сварке алюминия толщиной 2 мм. [c.27] Диаметр рабочих выступов пуансонов 5 мм, диаметр опорной части 25 мм, соединения двухточечные. [c.28] Проведенные исследования показали, что прочность соединения при испытании на срез и на отрыв образцов алюминия, сваренных при углублении пуансонов до 70% толщины металла, определяется, главным образом, прочностью внутренней зоны сварной точки. Удаление металла из этой зоны значительно ослабляет прочность соединения и часто ведет даже к его полному разрушению. По мере же увеличения глубины деформации, прочность все больше начинает зависеть от периферийной зоны. Так, при углублении рабочих выступов пуансонов в металл на 90% его толщины прочность образцов с вырезанной внутренней зоной составляет 97—100% от прочности целых образцов, т. е. прочность Сварки в этом случае определяется только прочностью периферийной зоны. [c.28] Но в этом случае, если вырезать внутреннюю зону сварной точки, детали должны разъединяться, и одновременно должно освободиться зажатое между ними кольцо, образовавшееся в результате выезжания в стороны полученного вначале соединения. [c.29] В действительности, как показано выше, сваренные детали после удаления металла из внутренней зоны сварной точки не только не разъединяются, но прочность их почти не уменьшается. Это признает и А. П. Семенов, который иа той же странице, где он говорит о выезжании , пишет Как установлено, прочность сварной точки при этом определяется в основном прочностью периферийной зоны [46]. [c.29] Следует подчеркнуть, что при холодной сварке без предварительного зажатия деталей важная роль в формировании периферийной зоны принадлежит опорной части пуансонов, которая, кроме того, еще служит для выпрямления металла, который неизбежно коробится при вдавливании в него рабочих выступов пуансонов. [c.29] Давление при сварке без предварительного зажатия. Для осуществления холодной сварки можно применять давления, достаточные для того, чтобы рабочие выступы пуансонов проникли в металл на заданную глубину, после чего дальнейшее обжатие может быть прекращено. Так, по данным [62], при сварке алюминия достаточно применять давление, равное 17—25 кГ1мм площади торца рабочего выступа пуансона, а при сварке меди оно должно быть увеличено в 2—4 раза. Такого же порядка данные приводятся в работах некоторых других авторов [1, 61, 63]. [c.29] Однако проведенные нами опыты показали, что при.менение более высоких давлений значительно повышает прочность и надежность соединений. Этими опытами установлено, что для получения при сварке без предварительного зажатия максимальной прочности и надежности необходимо, чтобы, кроме давления, требуемого для проникновения рабочих выступов пуансона в металл, было достаточно высокое давление для сжатия свариваемых деталей между опорными частями пуансонов в конце процесса сварки. [c.29] Отметим, что при расчете на I мм площади торца рабочего выступа эти данные увеличатся в десятки раз. [c.30] Форма и величина площади торцов рабочих выступов пуансонов. Многие считают [60, 61, 62], что наиболее рациональной формой рабочих пуансонов для холодной сварки является вытянутый прямоугольник. В работе [62] рекомендуется ширину рабочего выступа брать равной толщине свариваемых деталей, а длину не меньшей пятикратной их толщине. [c.30] По данным [38] пуансоны с рабочими выступами круглого и прямоугольного сечения практически равноценны. Он рекомендует ширину или диаметр рабочего выступа пуансона брать равным 1—3 толщинам свариваемых деталей. [c.30] Хренов и Г. П. Сахацкий [27] не рекомендуют применять прямоугольные точки с шириной, большей двухкратной толщины листа -металла, так как, по их данным, при увеличении ширины точки значительно понижается ее удельная прочность. Особенно хорошие результаты, по их мнению, получаются при применении пуансонов с цилиндрическими рабочими выступами и сферической торцовой поверхностью. Они рекомендуют также применять фигурные и специальные сварные точки. [c.30] Вернуться к основной статье