SU1757821A1

SU1757821A1 - Method of welding tip with cable wire

Info

Publication number: SU1757821A1
Application number: SU904823566A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Матусевич; Николай Иванович Кравченко; Александр Антонович Василевский
Original assignee: Физико-технический институт АН БССР
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Назначение: при сварке наконечника с многожильным проводом В хвостовике свариваемого наконечника выполн ют отверстие . Провод вставл ют отверстие нзко- нечпика и зажимают в токоподводах сварочной машины. Прикладывают усилие сварки Среднюю часть хвостовика обжимают до уменьшени площади поперечного се- ченич вдвое на длине, равной удвоенной величине осадки наконечника Через наконечник пропускают импульс тока сварки При этом свариваемые поверхности нагревают до температуры плавлени материалов наконечника и провода или температуры, близкой к ней. Хвостовик осаживают до достижени площадью поперечного сечени исходной величины Разрушение хвостовика исключают 3 илPurpose: when welding the tip with stranded wire. An opening is made in the shank of the tip to be welded. The wire is inserted into the hole of the spigot and clamped in the current leads of the welding machine. The welding force is applied. The middle part of the shank is crimped to halve the cross-sectional area by a length equal to twice the tip precipitate. A welding current pulse is passed through the tip. The surfaces being welded are heated to the melting temperature of the tip materials and wires or the temperature close to it. The tail is upset to achieve the cross-sectional area of the initial value. Destruction of the shank exclude 3 sludge.

Description

Изобретение относитс к области стыковой контактной сварки, а именно к стыковой контактной сварке многопроволочных материалов с наконечникамиThe invention relates to the field of butt resistance welding, namely to the butt resistance welding of multiwire materials with tips.

Стыкова контактна сварка вл етс простым способом, позвол ющим соединить многопроволочные издели с наконечниками при сравнительно небольших затратах. Различные способы стыковой контактной сварки нашли широкое применение в процессе производства многопроволочных изделий с наконечниками Но ввиду несовершенных конструкций оборудовани и малоэффективных способов стыкоаой контактной сварки, сварное соединение получаетс менее прочным и надежным по сравнению с основными материалами. Применение новых, более эффективных способов позвол ет значительно повысить механические свойства сварных соединений при незначительных затратах на их осуществление .Butt welding is a simple way to connect multi-wire products with tips at a relatively low cost. Various methods of resistance butt welding have found wide application in the process of producing multiwire products with tips. But due to imperfect equipment designs and inefficient methods of resistance butt welding, the welded joint is less durable and reliable than basic materials. The use of new, more efficient methods allows to significantly improve the mechanical properties of welded joints at low costs for their implementation.

Известны способы сварки многожильных проводов с металлическими проволоками . При таких способах стыковой сварки наблюдаетс значительное осевое смещение свариваемых деталей и неполное оплавление концов многожильного провода при сварке, при этом не все жилы провода принимают участие в соединении, и наблюдаетс как значительное понижение прочности, так и плохое качество поверхности Наблюдаетс повышенное омическое сопротивление стыкаKnown methods of welding stranded wires with metal wires. With such methods of butt welding, a significant axial displacement of the parts to be welded and incomplete melting of the ends of the stranded wire during welding are observed, but not all the wires of the wire participate in the connection, and both a significant decrease in strength and poor surface quality is observed. Increased ohmic resistance of the joint is observed.

VJVj

Известен способ контактной стыковой сварки металлоизделий, включающий удаление грата режущим инструментом. Гор чий металл во врем осадки по мере его выдавливани за периметр свариваемых деталей удал ют колебательными движени ми режущего инструмента. При этом происходит значительное перераспределение температуры в процессе сварки. Очень высокие требовани предъ вл ютс к точности изготовлени инструмента. Материал инструмента должен обладать высокими жаропрочными характеристиками.There is a method of contact butt welding of metal products, including deburring with a cutting tool. Hot metal during precipitation as it is extruded beyond the perimeter of the welded parts is removed by oscillating movements of the cutting tool. When this occurs, a significant redistribution of temperature during the welding process. Very high demands are placed on the accuracy of the tool. The tool material must have high heat-resistant characteristics.

Ближайшим по технической сущности к предполагаемому изобретению вл етс способ стыковой контактной сварки, заключающийс в соединении многопроволочных материалов с наконечниками, хвостовики которых имеют отверсти дл размещени провода, включающий установку провода в отверстие хвостовика наконечника, закрепление в токопровод щих зажимах, разогрев деталей до температуры плавлени сварочный током и совместное их деформирование усилием осадки. При этом торец хвостовика наконечника в процессе сварки поджимаетс к токоведущему зажиму с проводом .The closest in technical essence to the proposed invention is the method of butt resistance welding, which consists in joining multiwire materials with tips, the shanks of which have holes for accommodating the wire, including inserting the wire into the hole of the nozzle shank, fixing the parts to the melting temperature of the welding current and their joint deformation effort precipitation. In this case, the end of the tip shank is pressed to the current-carrying clamp with the wire during the welding process.

Недостаток известного способа и устройства заключаетс в том, что он не обес- печивает качественных соединений кногопроволочных проводов с наконечниками , которые имеют в хвостовике наконеч- ника отверстие, туда перед сваркой вставл ют провод и совместно деформируют их усилием осадка.A disadvantage of the known method and device is that it does not provide high-quality connections of wire wires with lugs that have a hole in the tip shank, they insert the wire there before welding and jointly deform them with sludge force.

Это вл етс следствием того, что под действием сварочного тока, подаваемого от трансформатора, разогреваетс прежде всего хвостовик наконечника в промежутке между зажимами. В средней его части, определ емой услови ми теплоотвода в губки и тело деталей, температура достигаетс сварочной, часть сварочного тока течет и по проводу и разогревают его. Под действием усили осадки происходит совместное деформирование с расплавлением хвостовика со вставленным в него проводом в месте наибольшего нагрева, в процессе которого образуетс соединение. Так, в результате термического цикла сварки происходит разогрев металла и образование общего сварочного дра, которое под действием осадки растекаетс в радиальном направлении и разрушает тело хвостовика наконечника .This is due to the fact that the action of the welding current supplied from the transformer heats up primarily the tip shank in the gap between the clamps. In the middle part of it, which is determined by the conditions of the heat sink to the sponges and the body of the parts, the temperature is reached by the welding, some of the welding current flows through the wire and heats it. Under the action of the precipitation force, joint deformation occurs with melting of the shank with a wire inserted into it at the place of the greatest heating, during which the joint is formed. Thus, as a result of the thermal cycle of welding, the metal is heated and a common welding core is formed, which under the action of precipitation spreads in the radial direction and destroys the body of the tip shank.

После кристаллизации на поверхности наконечника образуетс муфтообразное наслоение грата. Наличие такого рода наслоени в виде вытесн емого металла понижает качество сварного соединени .After crystallization, a clutch-like layering of grata is formed on the tip surface. The presence of such a layer in the form of a displaced metal reduces the quality of the welded joint.

Целью изобретени вл етс повышение качества сварного соединени многожильных проводов с наконечниками, хвостовики которых имеют отверсти дл провода.The aim of the invention is to improve the quality of the welded joint of stranded wires with lugs, the shanks of which have openings for the wire.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу стыковой электроконтакт0 ной сварки наконечника с многожильным проводом, при котором в хвостовике свариваемого наконечника выполн ют отверстие, свариваемые поверхности наконечника и свариваемого провода подготавливают, наконечник и провод собирают, зажимают вThe goal is achieved by the method of butt welding of the tip with a stranded wire, in which a hole is made in the shank of the tip to be welded, the surfaces of the tip and the wire to be welded are prepared, the tip and the wire are assembled, clamped

5 токоподводэх сварочной машины, Перед пропусканием импульса тока среднюю часть хвостовика обжимают до уменьшени площади поперечного сечени вдвое на длине , равной удвоенной величине осадки наконечника , а после пропускани импульса5 tokopodvod eh welding machine, Before passing a current pulse, the middle part of the shank is compressed to halve the cross-sectional area at a length equal to twice the tip draft, and after passing the pulse

0 осаживают до достижени площади поперечного сечени исходной величины.0 upset to achieve a cross-sectional area of the original value.

На фиг. 1 и 2 схематично показано расположение свариваемых деталей в зажимах , исходное состо ние перед сваркой; наFIG. 1 and 2 schematically show the location of the parts to be welded in the clamps, the initial state before welding; on

5 фиг. 3 - то же, после сварки.5 of FIG. 3 - the same after welding.

В хвостовике свариваемого наконечника 1 выполн ют отверстие. Наконечник 1 и привод 4 собирают, вставив провод 4 в отверстие наконечника 1. Далее зажимают на0 конечник и провод в сборе в токопроводах 2 и 3 сварочной машины. Затем обжимают секционным пуансоном 6 среднюю часть тела хвостовика 1 до сечени , равного половине исходного сечени хвостовикаAn opening is made in the shank of the weld tip 1. The tip 1 and the drive 4 are assembled by inserting the wire 4 into the hole of the tip 1. Next, clamp the terminator and the wire assembly in the conductors 2 and 3 of the welding machine. Then the middle part of the body of the shank 1 is compressed with the sectional punch 6 to a cross-section equal to half of the initial cross-section of the shank

5 наконечника, длина обжати равна удвоенной величине осадки.5 tip, the length of the reduction is equal to twice the amount of precipitation.

Исход из услови сохранени равенства обьемов, объем металла, вытесн емый при осадке в процессе сварки, должен рав0 н тьс объему металла, который заполнил бы канавку на поверхности хвостовика наконечника , образовавшуюс после обжати секционным пуансоном. Ширина обжати определ етс из величины степени обжа5 ти , исход из услови сохранени равенства объемов при осадке зависит от величины осадки. Уменьшение площади поперечного сечени ограничено прочностью наконечника .Based on the condition of maintaining equal volumes, the volume of metal displaced during the deposit during the welding process must be equal to the volume of the metal that would fill the groove on the surface of the tip shank formed after the section is crimped with a sectional punch. The width of the reduction is determined from the magnitude of the degree of compression, based on the condition that equality of volumes is maintained during a draft depends on the size of the draft. The reduction in cross-sectional area is limited by tip strength.

0 При радиальном обжатии средней части тела хвостовика наконечника пуансонами происходит перераспределение металла тела хвостовика наконечника, в результате - уменьшение его поперечного сечени . 065 жатие до площади поперечного сечени , равного половине площади исходного поперечного сечени средней части тела хвостовика наконечника, на длине, равной0 During the radial compression of the middle part of the tip shank by punches, the metal of the tip shank body metal is redistributed, as a result, its cross-section is reduced. 065 clamping up to a cross-sectional area equal to half the initial cross-sectional area of the middle part of the tip shank body at a length equal to

удвоенной величине осадки, позвол ет получать такое распределение металла по сечению хвостовика наконечника, при котором объем металла, выдавливаемый при осадке, расположен на длине, рае ной удвоенной величине осадки. Сохран етс условие равенства обьемов, и металл, вытесн емый при осадке, занимает обьем после окончани процесса осадки, характеризующихс поперечным сечением, равным исходному поперечному сечению тела хвостовика наконечника. Таким образом, происходит обратное перераспределение объема металла в зоне сварки.twice the amount of precipitation allows one to obtain such a distribution of the metal over the cross section of the tip shank, in which the volume of the metal squeezed out by the draft is located at a length that is twice the size of the draft. The condition of equality of the volumes is maintained, and the metal displaced by the sediment takes up the volume after the completion of the sludge process, characterized by a cross section equal to the initial cross section of the tip shank body. Thus, a reverse redistribution of the volume of the metal in the welding zone occurs.

Уменьшение площади поперечного сечени вызовет значительную потерю прочности в сечении наконечника. Меньшее обжатие приведет к большей площади поперечного сечени , а это потребует значитель- ного увеличени длины канавки и обжимного секционного пуансона.Reducing the cross-sectional area will cause a significant loss of strength in the tip section. Less compression will result in a larger cross-sectional area, and this will require a significant increase in the length of the groove and the crimp sectional punch.

Под действием сварочного тока, подаваемого от трансформатора 5, разогреваетс прежде всего хвостовик наконечника 1 в промежутке между токоподводами 2 и 3, в средней его части, определ емой услови ми теплоотвода в зажимы и тело деталей, температура достигаетс сварочной. В средней части хвостовика наконечника достигаетс как максимальна температура, так и максимальное напр жение, в виду того , что площадь поперечного сечени средней части хвостовика наконечника после обжати составл ет половину исходного сечени хвостовика наконечника. Под действием усили осадки происходит совместное деформирование провода и хвостовика наконечника . Металл растекаетс под действием усили осадки в радиальном направлении, в результате действи процесса сварки происходит образование соединени многожильного провода с наконечником.Under the action of the welding current supplied from the transformer 5, first of all, the shank of the tip 1 is heated between the current leads 2 and 3, in its middle part, determined by the conditions of the heat sink to the clamps and the body of the parts, the temperature is reached by the welding. In the middle part of the tip shank, both the maximum temperature and the maximum stress are reached, since the cross sectional area of the middle part of the tip shank after crimping is half the original section of the tip shank. Under the action of upsetting, joint deformation of the wire and the tip shank occurs. The metal expands under the action of a precipitation force in the radial direction, as a result of the welding process, a stranded wire is connected to the tip.

Сравнение за вл емых технических решений с прототипом позвол ло установить соответствие их критерию новизна. При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие за вленное изобретение от прототипа, не были вы влены, и поэтому они обеспечивают за вл емому техническому решению соответствие критерию существенные отличи .Comparison of the proposed technical solutions with the prototype made it possible to establish compliance with the novelty criterion. When studying other known technical solutions in this field of technology, the features that distinguish the claimed invention from the prototype have not been identified, and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of significant differences.

Пример конкретного изобретени : К наконечникам наружным диаметром хвостовика 2,8 мм с отверстием диаметром 1,5 мм приваривались многожильные провода сечением 1,2 мм2.An example of a specific invention: Stranded wires with a cross section of 1.2 mm2 were welded to the tips with an outer diameter of the stem of 2.8 mm with a hole with a diameter of 1.5 mm.

Закрепл ли наконечник в зажиме, вставл ли многожильный провод, обжимали до поперечного сечени Whether the tip was fixed in the clamp, the stranded wire was inserted, crimped to cross section

FO А 2FO A 2

ОсOs

3,0 мм3.0 mm

2 -А2 -A

где DO - исходный диаметр хвостовика (мм), на длинеwhere DO is the initial diameter of the shank (mm), length

l 2- h 2 -1,5 3,0мм, где h - величина осадки (мм), усилиемl 2- h 2 -1,5 3,0mm, where h - the amount of precipitation (mm), effort

10 0,8...1,25 кН. Зажимали многожильный провод и деформировали провод и хвостопик усилием 35 Н при токе 4000 А.10 0.8 ... 1.25 kN. Clamped stranded wire and deformed the wire and the tail light with a force of 35 N at a current of 4000 A.

Механические испытани на разрыв показали , что прочность сварного соединени Mechanical tensile tests have shown that the strength of a welded joint

15 составл ла 80-90%.15 was 80-90%.

Использование данного способа стыковой контактной сварки многожильных про- в одовс наконечниками позволило повысить производительность труда в 1,2 раза. ЗаThe use of this method of butt contact welding of multicore sticks with tips made it possible to increase labor productivity by 1.2 times. Behind

0 счет повышени качества сварного соединени уменьшить количество брака и увеличить коэффициент использовани металла с 0.7 до 0,8.By increasing the quality of the welded joint, reduce the number of scrap and increase the utilization rate of the metal from 0.7 to 0.8.

Ожидаемый экономический эффект отThe expected economic effect of

5 использовани за вл емого изобретени при внедрении 700 тыс.шт. в год рассчитан из того, что в св зи с повышением качества сварного соединени возрастает выпуск годовой продукции до 800 тыс.шт.5 uses of the claimed invention in the implementation of 700 thousand pieces. per year is calculated from the fact that in connection with an increase in the quality of the welded joint, the output of annual output increases to 800 thousand pieces.

Claims

0 claims

The method of welding the tip with stranded wire, in which a hole is made in the shank of the tip to be welded, weld the surfaces of the non-finisher and the wire to be welded, prepare the wire, insert the wire into the tip hole, the tip and the wire are clamped in the current leads of the welding machine, apply welding force and

0 the tip passes a pulse of the welding current, while the surfaces of the tip and the wire being welded are heated to the melting temperature of the tip materials and the wire or the temperature close to it, and precipitated, characterized in that, in order to improve the quality of the welded joint due to an increase in the average level and stabilizing the strength indices, before passing a current pulse through it, the middle part of the shank is compressed to halve the cross-sectional area at a length equal to twice the tip draft, and vostovik upset until the plo5 schadyu crosssectional initial value.

FIG. one

FIG. 2