Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 7379
(13) U
(46) 2011.06.30
(51) МПК
B 23K 11/14 (2006.01)
(54) СОСТАВНОЙ РЕЛЬЕФ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ
(21) Номер заявки: u 20101024
(22) 2010.12.08
(71) Заявитель: Государственное науч-
ное учреждение "Институт порош-
ковой металлургии" (BY)
(72) Авторы: Цумарев Юрий Алексеевич;
Емельянов Светозар Николаевич; Ко-
ротеев Артур Олегович; Цумарев Ев-
гений Николаевич; Олешкевич Дмит-
рий Анатольевич (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт по-
рошковой металлургии" (BY)
(57)
Составной рельеф для контактной рельефной сварки в виде симметричной вставки,
закладываемой между свариваемыми деталями и выполненной в виде прямого кругового
цилиндра, отличающийся тем, что рельеф снабжен дополнительной вставкой в виде пря-
мого кругового цилиндра, при этом обе вставки снабжены сквозными отверстиями, имеют
одинаковые размеры и касаются друг друга.
(56)
1. Липа М., Голасек Я. Контактная рельефная сварка. - Киев: Техника, 1971. - С. 70,
рис. 41.
2. Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. - М: Машинострое-
ние, 1969. - С. 169.
Фиг. 1
Полезная модель относится к области сварки и может найти применение в производ-
стве сварных изделий сложной формы.
Известен рельеф для контактной рельефной сварки, представляющий собой выступ,
который получают штамповкой на одной из свариваемых поверхностей [1].
BY7379U2011.06.30

2. BY 7379 U 2011.06.30
2
Однако этот рельеф приводит к образованию вмятин от штамповки на поверхностях
деталей, что ухудшает внешний вид изделия, и снижает работоспособность получаемых
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 симметричной
вставки, закладываемой между свариваемыми деталями и выполненной в виде прямого
кругового цилиндра [2].
Однако данный рельеф, принятый за прототип, характеризуется низкой прочностью
получаемых сварных соединений, обусловленной значительной концентрацией напряже-
ний на периферии сварной точки при работе изделия под нагрузкой. В результате такого
распределения напряжений центральная часть сварной точки оказывается слабонагружен-
ной, а основная нагрузка воспринимается ее периферийной частью.
Задачей полезной модели является повышение прочности сварного соединения.
Поставленная задача достигается тем, что составной рельеф для контактной рельеф-
ной сварки, в виде симметричной вставки, закладываемой между свариваемыми деталями
и выполненной в виде прямого кругового цилиндра, согласно полезной модели, снабжен
дополнительной вставкой в виде прямого кругового цилиндра, при этом обе вставки
снабжены сквозными отверстиями, имеют одинаковые размеры и касаются друг друга.
Благодаря тому, что рельеф снабжен дополнительной вставкой в виде прямого круго-
вого цилиндра, а также благодаря тому, что обе вставки снабжены сквозными отверстия-
ми, имеют одинаковые размеры и касаются друг друга, в готовом сварном соединении,
образованном при использовании заявляемого рельефа, сварная точка приобретает про-
долговатую и кольцеобразную форму. Поэтому при одинаковой площади среза увеличи-
вается площадь периферийной зоны, воспринимающей большую часть рабочей нагрузки.
Это приводит к повышению прочности сварной точки и соединения в целом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. 1 показан заявляемый со-
ставной рельеф для контактной рельефной сварки, на фиг. 2 - схема размещения рельефа
заявляемой конструкции при сборке под сварку.
Заявляемый составной рельеф для контактной рельефной сварки состоит из двух оди-
наковых элементов 1 и 2, каждый из которых имеет форму прямого кругового цилиндра и
снабжен сквозным отверстием 3.
Собранное под сварку соединение включает в себя рельеф, состоящий из двух одина-
ковых элементов 1 и 2 с отверстиями 3, соединяемую деталь 4, соединяемую деталь 5.
Заявляемая конструкция рельефа для рельефной контактной сварки работает следую-
щим образом. Составной рельеф, включающий в себя элементы 1 и 2 с отверстиями 3, за-
кладывают между соединяемыми деталями 4 и 5, располагая его так, чтобы большая ось
была перпендикулярна рабочей нагрузке Fcp (фиг. 2). После этого соединяемые детали
вместе с рельефом зажимают между электродами машины для контактной рельефной
сварки и пропускают импульс сварочного тока, в результате чего все элементы расплав-
ляются, и образуется единая сварная точка. Полученная сварная точка имеет продолгова-
тую кольцеобразную форму в своем поперечном сечении, из-за чего в ней более
равномерно распределены напряжения при работе под нагрузкой на срез Fcp. Кроме того, в
такой сварной точке при одинаковой площади поперечного сечения увеличивается размер
периферийной части, которая в большей мере воспринимает нагрузку. Соответственно у
сварного соединения с такой формой точки обеспечивается более высокая прочность, чем
у точки с круглым поперечным сечением.
Рельефы заявляемой конструкции размещают при сборке, располагая меньшую ось
вдоль нахлестки (фиг. 2). Поэтому они требуют меньшей нахлестки при размещении их
перед сваркой, что способствует уменьшению расхода основного металла на изготовление
сварного соединения.

3. BY 7379 U 2011.06.30
3
Использование рельефа заявляемой конструкции позволит существенно повысить
прочность сварных соединений, уменьшить металлоемкость сварной конструкции и полу-
чить за счет этого экономический эффект.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.