BE849516A - FRICTION WELDING PROCESS - Google Patents

FRICTION WELDING PROCESS

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BE849516A
BE849516A BE173358A BE173358A BE849516A BE 849516 A BE849516 A BE 849516A BE 173358 A BE173358 A BE 173358A BE 173358 A BE173358 A BE 173358A BE 849516 A BE849516 A BE 849516A
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Belgium
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emi
rod
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flange
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BE173358A
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French (fr)
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/129Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces

Description

       

  Procédé de soudage par friction.

  
Cette invention concerne un perfectionnement au procédé de soudage par friction, qui présente une

  
utilité particulière pour fixer coaxialement une bride ou un

  
élément du genre roue à une tige ronde ou à un cylindre, à

  
l'une des extrémités ou à mi-longueur de celui-ci ou pour

  
dresser un montant, un poteau ou un autre élément du même

  
genre sur une plaque plane ou incurvée. 

  
 <EMI ID=1.1>  recours, pour ce genre de travail, à des précédée d'ajusta-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
forgeage. Toutefois, on n'a jamais pu obtenir de liaison résistante par l'ajustage par rétreinte quand l'épaisseur de la bride ou élément analogue était relativement faible et les procédés de soudage étaient non seulement difficiles et exigeaient: beaucoup de temps, ce qui les rendait impropres à la production en masse, mais ils donnaient parfois lieu

  
 <EMI ID=3.1> 

  
soudé, qui se trouvait ainsi affaibli.

  
On a récemment mis au point une technique

  
de soudage par friction pour remplacer l'ajustage par rétreinte et les procédés de soudage. Par le procédé de soudage par friction, on maintient la bride fixe et on fait - tourner la tige ronde à grande vitesse, par exemple

  
à 1.500 tours/minute, ou vice versa, et on met les deux éléments en contact par pression pour produire la chaleur par friction. Quand les parties en contact ont été chauffées au rouge, on fait cesser la rotation et on élève la pression de contact pour obtenir un joint soudé. Bien que ce procédé soit d'un rendement supérieur et ne permette pas l'introduction de substances étrangères dans le joint, il a pour inconvénient qu'une très forte pression de liaison, par exemple de 600 kg/cm , est nécessaire et que, de plus, le joint obtenu résiste relativement peu aux chocs.

  
C'est pourquoi la présente invention vise à procurer un procédé de soudage par friction perfectionné

  
qui soit tout à fait semblable au procédé connu au point

  
de vue du rendement et d'autres avantages, mais qui donne des joints beacuoup plus résistant, aux chocs et à d'autres

  
moindre efforts, tout en nécessitant une pression de liaison plutôt/ que le procédé connu. 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
coaxialement à la tige ronde, trou circulaire ayant un diamètre sensiblement inférieur au diamètre de la tige ronde et on presse la tige contre ce trou circulaire en la faisant tourner.

  
On décrira ci-après, de façon détaillée, d'autres buts et caractéristiques de l'invention, en se

  
 <EMI ID=5.1>  La figure 1 est une vue d'introduction, partiellement en coupe, illustrant un procédé de soudage par friction de type connu ;  la figure 2 est une vue d'introduction, partiellement en coupe, représentant une forme d'exécution type du procédé de soudage par friction faisant l'objet de l'invention  la figure 3 est une vue, partiellement en coupe, d'un joint obtenu par le procédé illustré par la figure 2  la figure 4 est une vue, partiellement en coupe, illustrant un essai du joint que représente la figure 3  la figure 5 est une vue, partiellement en coupe, illustrant une variante d'exécution du procédé faisant l'objet de l'invention  la figure 6 est une vue, partiellement en coupe, illustrant une autre variante d'exécution du procédé faisant l'objet de l'invention  la figure 7 est un diagramme schématisant:

  
des variions de charge et de déplacement en fonction du temps se présentant au cours de l'application du procédé faisant l'objet de l'invention ;  la figure 8 comporte une série de vues, <EMI ID=6.1> 

  
opérations de formation du joint par le procédé faisant

  
 <EMI ID=7.1>  la figure 9 est un diagramme représentant des variations réelles de charge et de déplacement en fonction du temps pour une forme d'exécution du procédé faisant l'objet de l'invention y la figure 10 comporte une série de vues, <EMI ID=8.1> 

  
mation réelles du joint suivant la forme d'exécution illustrée par la figure 9 ;  la figure 11 comporte une série de vues, <EMI ID=9.1> 

  
invention, et

  
les figures 12 à 17 sont des vues schématiques illustrant quelques variantes du procédé faisant l'objet de l'invention.

  
 <EMI ID=10.1> 

  
référence identiques désignent des éléments identiques

  
ou correspondants.

  
Comme l'indique la figure 1, qui illustre un procédé de soudage par friction de type connu appliqué

  
à la fixation d'une bride 1 à une extrémité d'une tige ronde 2, la bride 1 est maintenue fixe et on fait tourner la tige sur son axe à environ 1.500 tours/minute par rapport à la bride 1. On presse ensuite la tige 2 contre la bride

  
 <EMI ID=11.1> 

  
chaleur par friction. Quand les parties en contact des deux éléments 1 et 2 ont ét6 chauffée au rouge, on fait cesser la rotation et on élève la pression P à environ 600 kg/cm<2> pour obtenir un joint soudé. Il est évidemment possible d'obtenir le même résultat en maintenant la tige 2 fixe et en faisant tourner et en déplaçant la bride 1.

  
D'autre part, suivant l'invention, comme l'indique la figure 2, un trou circulaire 3 est formé dans la bride 1, coaxialement à la tige ronde 2 et, dans ce cas,

  
 <EMI ID=12.1> 

  
de la tige 2. La différence entra les deux diamètres est beaucoup plus importante que celle qui est adoptée dans le cas de l'ajustage par rétreinte, et elle est de plus d'un pour cent du diamètre D de la tige, alors qu'elle est de

  
 <EMI ID=13.1> 

  
treinte. Comme dans le cas du procédé connu, on fait

  
 <EMI ID=14.1> 

  
pression P propre à produire la chaleur par friction. Dans le cas de l'invention, toutefois, l'extrémité de friction de la tige 2 et le trou 3 subissent une déformation plastique sous l'effet de la chaleur, et la tige s'engage

  
 <EMI ID=15.1> 

  
pour former un joint tel que celui qui est représenté en coupe sur la figure 3.

  
La pression P qui est nécessaire dans le cas du procédé faisant l'objet de l'invention est de loin inférieure à celle qui est nécessaire dans le cas du procédé

  
 <EMI ID=16.1> 

  
l'épaisseur de la bride 1 est de 20 millimètres, les diamètres D et d sont respectivement de 48 et 46 millimètres et la vitesse de rotation est de 1.500 tours/minute. Bien que la pression P augmente à mesure qu'augmente la différence entre les diamètres D et d, le procédé faisant l'objet  <EMI ID=17.1> 

  
différence. L'expérience montre que les avantages de cette invention sont maintenus pour un diamètre d égal à
20 à 99 pour cent du diamètre D.

  
Comme l'indique la figure 3, le joint obtenu suivant l'invention comporte une bavure annulaire 4 à l'entrée du trou 3, comme dans le cas du procédé connu, et de plus, il comporte une bavure annulaire 5, voisine d'une encoche annulaire 6 à lasortie du trou 3. Une observation au microscope indique que les textures de la bride 1 et de la tige 2 sont harmonieusement mélangées à la limite... des deux éléments, et un essai de poinçonnage fait, comme l'indique la figure 4, au moyen d'un poinçon 7 et d'une matrice 8 indique que la résistance au cisaillement du joint est sensiblement la même que celle de la matière

  
das deux éléments. Ces conditions sont celles que l'on peut observer dans le cas d'un joint soudé par forgeage.

  
Bien que l'on puisse faire disparaître les bavures 4 et 5 et l'encoche 6 par usinage quand cela s'impose, on peut, si c'est nécessaire, supprimer l'encoche 6 en recourant à une variante du procédé telle que celle qui est illustrée par la figure 5. Suivant ce procédé, le

  
 <EMI ID=18.1> 

  
partie de sortie 9. La différence entre les diamètres d

  
 <EMI ID=19.1> 

  
on obtient par exemple un bon résultat.si les diamètres D,

  
 <EMI ID=20.1> 

  
On peut également faire disparaître l'encoche 6 en utilisant un outil auxiliaire, comme l'indique la figure 6. L'outil est une tige de poussée 10, que l'on place en face de la sortie du trou 3 de la bride 1. Dans ce cas, on fait passer l'extrémité de la tige 2, qui a été chauffée  <EMI ID=21.1> 

  
se. Le prolongement vers l'extérieur sert également de moyen de verrouillage et-augmente ainsi la résistance à

  
un effort de retrait par traction.

  
Si la pression P est appliquée de façon continue dans le cas du procédé conforme à l'invention, la tige chauffée et ramollie 2 est poussée sans fin,-- dans le

  
trou 3. Un point important est donc de déterminer le "ornent le plus favorable où il convient de faire cesser la pression P. Cette question peut être résolue suivant la deuxième caractéristique de cette invention, que l'on décrira ciaprès en se référant aux figures 7 et 8.

  
Quand la tige 2 est poussée par un plongeur de presse hydraulique (non représentée) à une vitesse uniforme, comme l'indique la ligne en traits interrompus

  
 <EMI ID=22.1> 

  
d'autres termes, est une charge appliquée à la tige 2, a tendance à varier suivant la ligne 13, de A à F. Les <EMI ID=23.1>  tion et la déformation de la bride 1 et de la tige 2 aux points A, B, ... G de la figure 7.

  
Dans la gamme de A à B, la charge est supprimée par un dispositif de sécurité de la presse hydraulique et elle augmente plutôt lentement bien que la bride 1 et la tige 2 soient séparées l'une de l'autre. Après que les deux éléments 1 et 2, sont entrés en contact en B, la charge est

  
 <EMI ID=24.1> 

  
ties en contact de s deux éléments 1 et 2 approchent de leur point de fusion et où la tige 2 entaille légèrement la bride 1 pour former une surface limite 14. Après le point C, la  <EMI ID=25.1> 

  
cet intervalle, la surface limite se développe en cône.  Après cela, la charge est à nouveau fixe, avec une légère  variation du point D au point E et au cours de cet inter-  valle, la tige 2 avance dans le trou 3 tandis que la surface limite conique 14 s'accentue. Au point E, l'extrémité  antérieure de la tige 2 atteint une position telle qu'elle se trouva légèrement en arriéra de la sortie du trou 3, mais la partie périphérique 15 de la sortie n'est pas encore déformée. Toutefois, après le point E, la partie périphéri-

  
 <EMI ID=26.1> 

  
facilement de façon qu'elle réduise l'avancement de la tige

  
2. - Par conséquent, la charge a tendance à diminuer après le point E.

  
 <EMI ID=27.1> 

  
E est une caractéristique particulière du procédé faisant  l'objet de l'invention et elle n'a jamais été observée dans le cas du procédé connu. Comme on l'a dit plus haut, cet effet signifie que les deux éléments 1 et 2 atteignent dans une mesure suffisante leur température de forgeage,

  
du moins sur toute la surface limite, et ceci représente le point optimum pour l'achèvement du processus de liaison. C'est pourquoi, suivant l'invention, immédiatement après que la réduction de la charge a été observée, par exemple au point F, on fait cesser la rotation et on fait en même temps avancer davantage la tige 2, d'une distance préalablement déterminée, en élevant la pression hydraulique au point G. Ceci sera appelé ci-après "réglage vers le haut-
(up-set). Pour connaître le point optimum de réglage vers le haut (optimum up-set point) F, il est nécessaire d'obtenir le point de coude précis E. Si l'épaisseur de la bride  1, le diamètre de la tige 2 et les matières des deux élément ont été déterminés, ce point est obtenu par le choix judi- <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
Dans la pratique, les pointa de coude D et

  
 <EMI ID=30.1> 

  
de coude B et C le sont relativement. De plus, la surface limite conique 14 est aussi vague et est sensiblement déformée par rapport à celle d'un cône idéal. foie. figure 9 indique les courbes de charge et de déplacement qui sont obtenues dans la pratiqua suivant l'une des formes de réalisation.

  
Suivant la forme de réalisation qu'illustre la figure 9, on utilise me bride 1 ayant une épaisseur de
20 millimètres et présentant un trou 3 de 20 millimètres de diamètre, et une tige ronde d'un diamètre de 48 millimètres, comme l'indique la figure 10(a), les deux éléments étant en acier. Comme on peut le voir sur la figure 9, les points de coude B et C sont relativement précis, mais les points de coude D et E ne le sont pas. Les figures
10(a), 10(b).... 10(e) indiquent respectivement l'état <EMI ID=31.1> 

  
de la figure 9. Bien que, sur la figure 10, la limite entre la bride 1 et la tige 2 soit indiquée par une ligne nette, il convient de souligner que ce n'est que dans un but explicatif et que l'on n'observe pas de limite aussi nette dans la pratique. Dans les dessins, les lignes en traits mixtes indiquent les positions que prendrait:.. probablement la partie supérieure de la tige 2 si elle n'était pas déformée. Comme l'indiquent également les dessins, diverses bavures se forment au cours du procédé. La bavure 16 est formée dans une partie en fusion de la bride 1 qui est repoussée.vers l'extérieur vers l'avant de la tige 2 

  
les bavures 17 et 18 sont formées dans une partie ramollie de la bride 1 qui est déformée lors de l'introduction de la tige 2, et les bavures 19 et 20 sont formées dans une partie en fusion de la tige 2 qui est repoussée vers l'extérieur, vers l'avant et vers l'arrière respectivement.

  
La figure 11 représente des vues en coupe qui sont semblables et correspondent à celles de la figure <EMI ID=32.1> 

  
trou 3 est de 40 millimètres. Dans ce cas également, la charge varie quasi de la manière indiquée par la courbe 13 de la figure 9. Les lignes en traits mixtes indiquent également les positions que prendrait probablement la partie supérieure de la tige 2.

  
En s'appuyant sur le principe de l'invention énoncé plus haut, on peut, dans le cadre de l'invention, apporter diverses modifications à celle-ci. On peut réduire au minimum les bavures indésirables se formant au cours du procédé en donnant une forme convenable à l'extrémité de la tige 2 et au trou 3. Ainsi, le trou 3, peut avoir la forme conique représentée sur la figure 12 et l'extrémité de la tige 2 peut avoir la forme conique représentée sur la figure

  
13. Dans les deux cas, on obtient les surfaces limite

  
 <EMI ID=33.1> 

  
Dans le cas illustré par la figure 14, on choisit les diamètres de la tige 2 et du trou 3 de telle façon que la tige 2 puisse être introduite librement dans

  
le trou 3 et une partie de section plus importante 21 est formée à l'extrémité opposée de la tige 2, comme l'indique la figure 14(a). Selon cette forme de réalis ation, on introduit tout d'abord la tige 2 dans le trou 3, comme l'indique la figure 14(b), puis on applique le procédé faisant l'objet de l'invention à la partie élargie 21. Le point obtenu présentant une surface Limite conique 14 résiste particulièrement à un effort exercé dans le sens indiqué par la flèche  <EMI ID=34.1> 

  
une partie élargie 21 est formée à mi-longueur de la tige 2.

  
 <EMI ID=35.1> 

  
la partie élargie 21, la bridé 1 est fixée à mi-longueur de

  
 <EMI ID=36.1> 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
pliquant le procédé faisant l'objet de l'invention à la bride 1 et à la tige ronde 2 et en tirant en même temps

  
 <EMI ID=38.1> 

  
Bien que dans les formes de réalisation qui ont été décrites plus haut, on fixe une bride circulaire 1 à l'une des extrémités ou à mi-longueur d'une tige rende

  
 <EMI ID=39.1> 

  
lement par un autre élément circulaire, telle qu'une roue, un volant ou une roue dentée, mais également par un élément non circulaire. La figure 17, illustre un procédé de fabrication de manivelles (figure 17(c) ), selon lequel on introduit à force des manetons 2 dans deux trous 3 de bras de manivelle 1 suivant le procédé faisant l'objet de l'in-

  
 <EMI ID=40.1> 

  
aux deux extrémités 25 et est conformé en barre élargie par des têtes arrondies, comme l'indique la figure 17(c), la

  
 <EMI ID=41.1> 

  
et le diamètre des manetons 2, relativement important. 

  
Le procédé conforme à l'invention présente de nombreux avantages, comme il est indiqué ci-dessous.

  
(1) En plus du grand rendement que ce procédé permet d'obtenir, comme le procédé de soudage par friction connus, la pression de, contact est beaucoup plus



  Friction welding process.

  
This invention relates to an improvement in the friction welding process, which has a

  
particular utility for fixing coaxially a flange or a

  
wheel-like element with a round rod or cylinder, with

  
one of the ends or at mid-length thereof or for

  
erect a post, post or other similar element

  
kind on a flat or curved plate.

  
 <EMI ID = 1.1> recourse, for this kind of work, to precedents of

  
 <EMI ID = 2.1>

  
forging. However, it was never possible to obtain a strong bond by the necking fit when the thickness of the flange or the like was relatively small and the welding processes were not only difficult and time consuming, which made them difficult. made it unsuitable for mass production, but they sometimes resulted in

  
 <EMI ID = 3.1>

  
welded, which was thus weakened.

  
We recently developed a technique

  
friction welding to replace neck fit and welding processes. By the friction welding process, the flange is kept fixed and the round rod is rotated at high speed, for example

  
at 1,500 revolutions / minute, or vice versa, and the two elements are put into contact by pressure to produce heat by friction. When the contacting parts have been red hot, the rotation is stopped and the contact pressure is raised to obtain a welded joint. Although this process is of a higher efficiency and does not allow the introduction of foreign substances into the seal, it has the drawback that a very high bonding pressure, for example 600 kg / cm, is necessary and that, in addition, the seal obtained is relatively resistant to impact.

  
Therefore, the present invention aims to provide an improved friction welding process.

  
which is quite similar to the process known in point

  
in terms of performance and other advantages, but which results in much more resistant seals, to shocks and other

  
less effort, while requiring binding pressure rather than the known method.

  
 <EMI ID = 4.1>

  
coaxially with the round rod, circular hole having a diameter substantially smaller than the diameter of the round rod and the rod is pressed against this circular hole by rotating it.

  
Other objects and characteristics of the invention will be described below in detail, with reference to

  
 <EMI ID = 5.1> FIG. 1 is an introductory view, partially in section, illustrating a method of friction welding of known type; FIG. 2 is an introductory view, partially in section, showing a typical embodiment of the friction welding process which is the subject of the invention; FIG. 3 is a view, partially in section, of a joint obtained by the process illustrated by FIG. 2 FIG. 4 is a view, partially in section, illustrating a test of the seal shown in FIG. 3 FIG. 5 is a view, partially in section, illustrating an alternative embodiment of the process making the subject of the invention FIG. 6 is a view, partially in section, illustrating another variant embodiment of the method forming the subject of the invention; FIG. 7 is a diagram schematically:

  
variations in load and displacement as a function of time occurring during the application of the method forming the subject of the invention; figure 8 shows a series of views, <EMI ID = 6.1>

  
operations of forming the seal by the process

  
 <EMI ID = 7.1> FIG. 9 is a diagram representing real variations in load and displacement as a function of time for an embodiment of the method forming the subject of the invention; FIG. 10 comprises a series of views , <EMI ID = 8.1>

  
actual mation of the seal according to the embodiment illustrated in Figure 9; figure 11 shows a series of views, <EMI ID = 9.1>

  
invention, and

  
FIGS. 12 to 17 are schematic views illustrating some variants of the method forming the subject of the invention.

  
 <EMI ID = 10.1>

  
identical references designate identical elements

  
or correspondents.

  
As shown in Figure 1, which illustrates a friction welding process of known type applied

  
when attaching a flange 1 to one end of a round rod 2, the flange 1 is kept fixed and the rod is rotated on its axis at about 1,500 revolutions / minute relative to the flange 1. The clamp is then pressed. rod 2 against flange

  
 <EMI ID = 11.1>

  
heat by friction. When the parts in contact of the two elements 1 and 2 have been heated to red, the rotation is stopped and the pressure P is raised to about 600 kg / cm <2> to obtain a welded joint. It is of course possible to obtain the same result by keeping the rod 2 fixed and by rotating and moving the flange 1.

  
On the other hand, according to the invention, as shown in Figure 2, a circular hole 3 is formed in the flange 1, coaxially with the round rod 2 and, in this case,

  
 <EMI ID = 12.1>

  
of the rod 2. The difference between the two diameters is much greater than that adopted in the case of the necking fit, and it is more than one percent of the diameter D of the rod, while She is from

  
 <EMI ID = 13.1>

  
hug. As in the case of the known method, we make

  
 <EMI ID = 14.1>

  
pressure P capable of producing heat by friction. In the case of the invention, however, the friction end of the rod 2 and the hole 3 undergo plastic deformation under the effect of heat, and the rod engages.

  
 <EMI ID = 15.1>

  
to form a seal such as that shown in section in Figure 3.

  
The pressure P which is necessary in the case of the method forming the subject of the invention is far less than that which is necessary in the case of the method

  
 <EMI ID = 16.1>

  
the thickness of the flange 1 is 20 millimeters, the diameters D and d are 48 and 46 millimeters respectively and the speed of rotation is 1,500 revolutions / minute. Although the pressure P increases as the difference between diameters D and d increases, the process undergoing <EMI ID = 17.1>

  
difference. Experience shows that the advantages of this invention are maintained for a diameter d equal to
20 to 99 percent of diameter D.

  
As shown in Figure 3, the seal obtained according to the invention comprises an annular burr 4 at the entrance of the hole 3, as in the case of the known method, and in addition, it comprises an annular burr 5, close to an annular notch 6 at the exit of hole 3. An observation under the microscope indicates that the textures of the flange 1 and of the rod 2 are harmoniously mixed at the limit ... of the two elements, and a punching test made, as the indicates figure 4, by means of a punch 7 and a die 8 indicates that the shear strength of the seal is substantially the same as that of the material

  
das two elements. These conditions are those that can be observed in the case of a welded joint by forging.

  
Although the burrs 4 and 5 and the notch 6 can be removed by machining when necessary, it is possible, if necessary, to eliminate the notch 6 by resorting to a variant of the method such as that which is illustrated by FIG. 5. According to this process, the

  
 <EMI ID = 18.1>

  
outlet part 9. The difference between the diameters d

  
 <EMI ID = 19.1>

  
for example a good result is obtained. if the diameters D,

  
 <EMI ID = 20.1>

  
The notch 6 can also be removed by using an auxiliary tool, as shown in figure 6. The tool is a push rod 10, which is placed in front of the outlet of hole 3 of the flange 1. In this case, we pass the end of the rod 2, which has been heated <EMI ID = 21.1>

  
himself. The outward extension also serves as a locking means and thus increases resistance to

  
a withdrawal force by traction.

  
If the pressure P is applied continuously in the case of the method according to the invention, the heated and softened rod 2 is pushed endlessly, - in the

  
hole 3. An important point is therefore to determine the "most favorable ornament where the pressure P. should be stopped. This question can be resolved according to the second characteristic of this invention, which will be described below with reference to the figures. 7 and 8.

  
When rod 2 is pushed by a hydraulic press plunger (not shown) at a uniform speed, as indicated by the dashed line

  
 <EMI ID = 22.1>

  
in other words, is a load applied to rod 2, tends to vary along line 13, from A to F. The <EMI ID = 23.1> tion and deformation of flange 1 and rod 2 at points A, B, ... G of figure 7.

  
In the range from A to B, the load is removed by a hydraulic press safety device and it increases rather slowly although the flange 1 and the rod 2 are separated from each other. After the two elements 1 and 2, have come into contact at B, the load is

  
 <EMI ID = 24.1>

  
ties in contact with s two elements 1 and 2 approach their melting point and where the rod 2 slightly notches the flange 1 to form a boundary surface 14. After point C, the <EMI ID = 25.1>

  
this interval, the boundary surface develops into a cone. After that, the load is fixed again, with a slight variation from point D to point E and during this interval rod 2 advances into hole 3 while tapered boundary surface 14 becomes more pronounced. At point E, the front end of the rod 2 reaches a position such that it was slightly behind the exit from the hole 3, but the peripheral part 15 of the exit is not yet deformed. However, after point E, the peripheral part

  
 <EMI ID = 26.1>

  
easily so that it reduces the advancement of the rod

  
2. - Consequently, the load tends to decrease after point E.

  
 <EMI ID = 27.1>

  
E is a particular characteristic of the method forming the subject of the invention and it has never been observed in the case of the known method. As stated above, this effect means that the two elements 1 and 2 sufficiently reach their forging temperature,

  
at least over the entire boundary surface, and this represents the optimum point for the completion of the bonding process. This is why, according to the invention, immediately after the reduction in the load has been observed, for example at point F, the rotation is stopped and at the same time the rod 2 is further advanced, by a distance previously determined, by raising the hydraulic pressure to point G. This will be referred to hereinafter as "upward adjustment.
(up-set). To know the optimum up-set point F, it is necessary to obtain the precise elbow point E. If the thickness of the flange 1, the diameter of the rod 2 and the materials of the two elements have been determined, this point is obtained by the choice judi- <EMI ID = 28.1>

  
 <EMI ID = 29.1>

  
In practice, the elbow points D and

  
 <EMI ID = 30.1>

  
elbow B and C are relatively. In addition, the conical boundary surface 14 is also vague and is significantly distorted from that of an ideal cone. liver. FIG. 9 indicates the load and displacement curves which are obtained in the practice according to one of the embodiments.

  
According to the embodiment shown in Figure 9, I use flange 1 having a thickness of
20 millimeters and having a hole 3 of 20 millimeters in diameter, and a round rod with a diameter of 48 millimeters, as shown in Figure 10 (a), both elements being made of steel. As can be seen in Figure 9, knee points B and C are relatively accurate, but knee points D and E are not. The figures
10 (a), 10 (b) .... 10 (e) respectively indicate the state <EMI ID = 31.1>

  
of Figure 9. Although in Figure 10 the boundary between flange 1 and rod 2 is indicated by a clean line, it should be emphasized that this is for explanatory purposes only and is not There is no such clear limit in practice. In the drawings, the dashed lines indicate the positions that would take: .. probably the upper part of the rod 2 if it were not deformed. As also shown in the drawings, various burrs are formed during the process. The burr 16 is formed in a molten portion of the flange 1 which is pushed outwards towards the front of the rod 2

  
the burrs 17 and 18 are formed in a softened part of the flange 1 which is deformed when inserting the rod 2, and the burrs 19 and 20 are formed in a molten part of the rod 2 which is pushed back towards the 'outside, forward and backward respectively.

  
Figure 11 shows sectional views which are similar and correspond to those in figure <EMI ID = 32.1>

  
hole 3 is 40 millimeters. Also in this case, the load varies almost as indicated by curve 13 in figure 9. The dashed lines also indicate the positions that the upper part of the rod 2 would probably take.

  
By relying on the principle of the invention stated above, it is possible, within the framework of the invention, to make various modifications thereto. Unwanted burrs forming during the process can be minimized by giving a suitable shape to the end of the rod 2 and to the hole 3. Thus, the hole 3 can have the conical shape shown in Fig. 12 and 1. the end of the rod 2 may have the conical shape shown in the figure

  
13. In both cases, we obtain the limiting surfaces

  
 <EMI ID = 33.1>

  
In the case illustrated by FIG. 14, the diameters of the rod 2 and of the hole 3 are chosen so that the rod 2 can be introduced freely into

  
the hole 3 and a larger section part 21 is formed at the opposite end of the rod 2, as shown in Fig. 14 (a). According to this embodiment, the rod 2 is first introduced into the hole 3, as shown in FIG. 14 (b), then the method forming the subject of the invention is applied to the enlarged part 21 The point obtained having a conical limit surface 14 is particularly resistant to a force exerted in the direction indicated by the arrow <EMI ID = 34.1>

  
a widened part 21 is formed at mid-length of the rod 2.

  
 <EMI ID = 35.1>

  
the widened part 21, the flange 1 is fixed at mid-length of

  
 <EMI ID = 36.1>

  
 <EMI ID = 37.1>

  
applying the method forming the subject of the invention to the flange 1 and to the round rod 2 and pulling at the same time

  
 <EMI ID = 38.1>

  
Although in the embodiments which have been described above, a circular flange 1 is fixed at one of the ends or at mid-length of a rod renders

  
 <EMI ID = 39.1>

  
Lement by another circular element, such as a wheel, a flywheel or a toothed wheel, but also by a non-circular element. FIG. 17 illustrates a method of manufacturing cranks (FIG. 17 (c)), according to which crank pins 2 are introduced by force into two holes 3 of crank arms 1 according to the method which is the subject of the invention.

  
 <EMI ID = 40.1>

  
at both ends 25 and is shaped as a bar widened by rounded heads, as shown in Figure 17 (c), the

  
 <EMI ID = 41.1>

  
and the diameter of the crankpins 2, relatively large.

  
The process according to the invention has many advantages, as indicated below.

  
(1) In addition to the high efficiency that this process allows to obtain, like the known friction welding process, the contact pressure is much higher.


    

Claims (1)

<EMI ID=42.1> <EMI ID = 42.1> <EMI ID=43.1> <EMI ID = 43.1> (2) La résistance du joint est beaucoup plus élevée que celle des joints obtenus par le procédé de soudage par friction connu etpar d'autres procédés de so udage, pour la raison que la liaison est formée entre la sur- face interne du trou et la surface externe de la tige et qu'on obtient uns étendue beaucoup plus importante de la surface limite. (2) The strength of the joint is much higher than that of joints obtained by the known friction welding method and by other welding methods, for the reason that the bond is formed between the internal surface of the hole and the outer surface of the rod and a much larger extent of the boundary surface is obtained. (3) Aucun usinage préalable ou finissage (3) No pre-machining or finishing <EMI ID=44.1> <EMI ID = 44.1> <EMI ID=45.1> <EMI ID = 45.1> <EMI ID=46.1> <EMI ID = 46.1> <EMI ID=47.1> <EMI ID = 47.1> <EMI ID=48.1> <EMI ID = 48.1> fusion des deux éléments. fusion of the two elements. <EMI ID=49.1> <EMI ID = 49.1> <EMI ID=50.1> <EMI ID = 50.1> ce fait, la diminution conséquente des défauts d'usinage se traduit par une augmentation du rendement de production. therefore, the consequent reduction in machining faults results in an increase in production efficiency. REVENDICATIONS <EMI ID=51.1> <EMI ID = 51.1> ment, ayant une dimension latérale relativement plus important te que sa dimension.longitudinale, à un second élément, ment, having a relatively larger lateral dimension te than its longitudinal dimension, to a second element, ayant une dimension latérale relativement plus faible que having a relatively smaller lateral dimension than sa dimension longitudinale, consistant à faire tourner l'un des premier et second éléments par rapport à l'autre, suivant l'axe longitudinal du second élément, à presser l'un des premier et second éléments contre l'autre pendant la rota- tion, à une pression limitée, pour produire entre eux une chaleur par friction, à faire cesser la rotation et à augmenter la valeur de la pression, caractérise en ce qu'on forme au préalable un trou circulaire de part en part dans le premier élément, coaxialement au second élément, le diamètre de ce trou étant sensiblement inférieur à la dimension latérale du second élément, le second élément étant ainsi pressé dans ce trou. its longitudinal dimension, consisting in rotating one of the first and second elements relative to the other, along the longitudinal axis of the second element, in pressing one of the first and second elements against the other during the rotation tion, at a limited pressure, to produce between them a heat by friction, to stop the rotation and to increase the value of the pressure, characterized in that a circular hole is formed beforehand through the first element , coaxially with the second element, the diameter of this hole being substantially less than the lateral dimension of the second element, the second element thus being pressed into this hole. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le second élément est une tige ronde et en ce que le diamètre du trou est choisi dans une gamme 2. Method according to claim 1, characterized in that the second element is a round rod and in that the diameter of the hole is chosen from a range <EMI ID=52.1> <EMI ID = 52.1> 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait cesser la rotation et augmente la pression à un moment subséquent à celui où la pression commence à diminuer. 3. Method according to claim 1, characterized in that the rotation is stopped and the pressure increases at a time subsequent to that when the pressure begins to decrease.
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