RU2103131C1 - Способ сварки трением - Google Patents
Способ сварки трением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2103131C1 RU2103131C1 RU94036811A RU94036811A RU2103131C1 RU 2103131 C1 RU2103131 C1 RU 2103131C1 RU 94036811 A RU94036811 A RU 94036811A RU 94036811 A RU94036811 A RU 94036811A RU 2103131 C1 RU2103131 C1 RU 2103131C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- workpieces
- heating
- temperature
- pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сварке трением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, например, при производстве режущего инструмента. Сущность изобретения: сварку трением производят в температурном интервале сверхпластичности металла одной из свариваемых заготовок. Причем давление нагрева прикладывают импульсно. Длительность первого импульса давления нагрева ограничивают достижением температуры сверхпластичности на поверхности свариваемого стыка. Количество прикладываемых импульсов и пауз давления, их длительности определяют выравниванием температуры сверхпластичности металла по всей площади стыка. Давление нагрева в паузе составляет 40-60% давления в импульсе. Сварка по предлагаемому способу повышает стабильность прочности и качества сварных соединений. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к сварке трением и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, например при производстве режущего инструмента.
Известен способ сварки трением (авт. св. N 1240532, 1986) , при котором в процессе нагрева свариваемого стыка усилие сжатия изменяют, поддерживая скорость осадки постоянной. Недостатками этого способа являются нестабильность качества сварных соединений из-за большой вероятности образования блестящих полос скольжения в стыке, снижающих прочность соединения и возникновение закалочных структур в зоне термического влияния, что вызывает необходимость применения отжига после сварки для улучшения обрабатываемости сваренных заготовок и устранения остаточных напряжений, вызванных образованием закалочных структур.
Известен способ сварки трением (авт. св. N 664791, 1979), при котором скорость вращения, давление и время проковки устанавливаются в зависимости от фазового состава свариваемых материалов, определяемого соотношением ванадиевых и вольфрам-молибденовых карбидов по определенным зависимостям. Вероятность возникновения блестящих полос скольжения в стыке при этом способе сварки трением снижается, но вероятность образования закалочных структур в зоне термического влияния остается на высоком уровне, что приводит к значительным энергетическим затратам при отжиге после сварки.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу является способ сварки трением (авт. св. N 1512740, опубл. 07,10.89., БИ N 37) быстрорежущих сталей с конструкционными, включающий стадию нагрева, на которой заготовки приводят в относительное вращение при постоянном приложении контактного давления, и стадию проковки, которую осуществляют после прекращения вращения. Сварка по этому способу производится в температурном интервале сверхпластичности быстрорежущих сталей, что устраняет условия закалки быстрорежущей стали в зоне термического влияния, а значит, и необходимость отжига заготовок после сварки. В стыке по этому способу не возникают блестящие полосы скольжения, снижающие прочность сварных соединений. Недостатками этого способа сварки трением являются низкая стабильность качества сварных соединений вследствие высокой вероятности возникновения непроваров и подрезов, вызываемых выхватыванием поверхностных слоев металла, прилегающего к стыку, гратом. Эти недостатки вызываются неравномерностью нагрева стыка по всему сечению. Поэтому значительные перепады температуры приводят к отсутствию условий сверхпластичности на некоторых участках стыка.
Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении стабильности качества сварных соединений путем устранения условий возникновения непроваров и подрезов в сварном стыке из-за отсутствия условий сверхпластичности металла на некоторых участках сварного стыка вследствие неравномерности его нагрева.
Решение поставленной задачи достигается тем, что сварку трением в температурном интервале сверхпластичности свариваемого металла одной из заготовок, включающую стадию нагрева, на которой свариваемые заготовки приводят в относительное вращение и стадию проковки, которую осуществляют после прекращения вращения, ведут с импульсным приложением давления на стадии нагрева. Окончание первого импульса давления определяют достижением температуры сверхпластичности металла одной из заготовок на поверхности стыка. Длительность пауз и последующих импульсов давления, а также их число определяют выравниванием этой температуры по всему стыку, что зависит от свойства металлов и от площади поперечного сечения свариваемых заготовок. Причем, давление разогрева в паузах составляет 40-60% от давления в импульсе.
Существенным отличием предлагаемого способа является импульсное приложение давления на стадии нагрева свариваемых заготовок. С помощью такого приложения давления достигается управление процессом нагрева сварного стыка. В момент приложения импульса давления процесс тепловыделения в стыке интенсифицируется, особенно в периферийной его части, а в момент пауз происходит выравнивание температуры к центру стыка. Уровень давления в паузе составляет 40-60% от уровня давления в импульсе и определяется необходимостью ограничения тепловыделения в стыке и, в то же время предотвращением возможности его раскрытия для устранения взаимодействия металла стыка с воздухом.
Пример 1. Производят сварку трением биметаллических заготовок режущего инструмента с рабочей частью из быстрорежущей стали P6M5 с хвостовой частью из стали 45 диаметром 17 мм. Сварку ведут на опытной машине для сварки трением с гидравлическим приводом осадки, снабженной аппаратурой управления давлением и бесконтактным датчиком температуры поверхности сварного стыка, связанным с этой аппаратурой.
Параметры режима сварки:
Скорость вращения, с-1 - 6-8
Давление нагрева в импульсе, МПа - 150-170
Давление нагрева в паузе, МПа - 80-110
Длительность первого импульса давления, с - 0,8-1,2
Длительность последующих импульсов давления, с - 0,3-0,5
Длительность паузы, с - 1,7-2,5
Количество импульсов давления - 3
Давление проковки, МПа - 280-330
Время проковки, с - 1-2
Параметры режима сварки установлены путем сварки опытной партии образцов на различных режимах, включая и режим с постоянным давлением нагрева. Образцы были испытаны на растяжение и ударный изгиб. При сварке по способу (авт. св. N 1512740) процент образцов, показавших неудовлетворительную прочность или наличие подрезов, составил около 30%, при сварке по предлагаемому способу только 0,2%.
Скорость вращения, с-1 - 6-8
Давление нагрева в импульсе, МПа - 150-170
Давление нагрева в паузе, МПа - 80-110
Длительность первого импульса давления, с - 0,8-1,2
Длительность последующих импульсов давления, с - 0,3-0,5
Длительность паузы, с - 1,7-2,5
Количество импульсов давления - 3
Давление проковки, МПа - 280-330
Время проковки, с - 1-2
Параметры режима сварки установлены путем сварки опытной партии образцов на различных режимах, включая и режим с постоянным давлением нагрева. Образцы были испытаны на растяжение и ударный изгиб. При сварке по способу (авт. св. N 1512740) процент образцов, показавших неудовлетворительную прочность или наличие подрезов, составил около 30%, при сварке по предлагаемому способу только 0,2%.
Пример 2. Производят сварку трением биметаллических заготовок режущего инструмента с рабочей частью из быстрорежущей стали P6M5 диаметром 21 мм с хвостовой частью из стали 45 диаметром 17 мм на следующих режимах:
Скорость вращения, с1 - 6-8
Давление нагрева в импульсе, МПа - 180-200
Давление нагрева в паузе, МПа - 90-120
Длительность первого импульса, с - 1,6-2
Длительность последующих импульсов давления, с - 0,4-0,6
Длительность паузы, с - 1,7-2,5
Количество импульсов давления - 3
Давление проковки, МПа - 280-330
Время проковки, с - 1-2
Внешний осмотр и испытание образцов показали 0,4% брака при сварке по предлагаемому способу и 36% брака по способу с постоянным давлением нагрева (авт. св. N 1512740).
Скорость вращения, с1 - 6-8
Давление нагрева в импульсе, МПа - 180-200
Давление нагрева в паузе, МПа - 90-120
Длительность первого импульса, с - 1,6-2
Длительность последующих импульсов давления, с - 0,4-0,6
Длительность паузы, с - 1,7-2,5
Количество импульсов давления - 3
Давление проковки, МПа - 280-330
Время проковки, с - 1-2
Внешний осмотр и испытание образцов показали 0,4% брака при сварке по предлагаемому способу и 36% брака по способу с постоянным давлением нагрева (авт. св. N 1512740).
Claims (2)
1. Способ сварки трением в температурном интервале сверхпластичности металла одной из заготовок, включающий стадию нагрева, на которой заготовки приводят в относительное вращение, и стадию проковки, осуществляемую после прекращения вращения, отличающийся тем, что на стадии нагрева давление к свариваемым заготовкам прикладывают импульсно, причем окончание первого импульса давления определяют достижением на поверхности стыка температуры сверхпластичности металла одной из заготовок, длительность последующих пауз, импульсов приложенного давления и их количество определяют выравниванием температуры сверхпластичности по сечению заготовок.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление разогрева в паузах составляет 40 60% от давления в импульсе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94036811A RU2103131C1 (ru) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Способ сварки трением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94036811A RU2103131C1 (ru) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Способ сварки трением |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94036811A RU94036811A (ru) | 1996-07-20 |
RU2103131C1 true RU2103131C1 (ru) | 1998-01-27 |
Family
ID=20161175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94036811A RU2103131C1 (ru) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Способ сварки трением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2103131C1 (ru) |
-
1994
- 1994-09-30 RU RU94036811A patent/RU2103131C1/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94036811A (ru) | 1996-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102181820B1 (ko) | 마찰 교반 접합 방법 및 장치 | |
CN109070261B (zh) | 结构用钢的摩擦搅拌接合方法和装置 | |
CN109070262B (zh) | 结构用钢的摩擦搅拌接合方法和装置 | |
Faes et al. | New friction welding process for pipeline girth welds—welding time optimisation | |
RU2103131C1 (ru) | Способ сварки трением | |
CN113618194B (zh) | 60kg/m过共析钢轨气压焊接方法及装置 | |
CN113618193B (zh) | 75kg/m过共析钢轨与共析钢轨气压焊接方法及焊接件 | |
JP2650558B2 (ja) | 高加工性溶接鋼管の製造方法 | |
JP6493564B2 (ja) | 摩擦撹拌接合方法および装置 | |
JPH02160188A (ja) | Ti−Al系金属間化合物とTi基合金の接合方法 | |
JP2000326079A (ja) | 加工性の良好なフェライト系ステンレス鋼溶接管の製造方法 | |
SU884913A1 (ru) | Способ диффузионной сварки металлов | |
SU1512740A1 (ru) | Способ сварки трением | |
KR100482222B1 (ko) | 고탄소강의 플래쉬 버트 용접방법 | |
JPS58387A (ja) | 複合ロ−ルの製造方法 | |
RU2274530C1 (ru) | Способ сварки трением | |
GB2091153A (en) | Friction welding of workpieces of differing metals | |
JP3207465B2 (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金の摩擦接合方法 | |
Stotler | Procedure Development and Practice Considerations for Inertia and Direct-Drive Friction Welding | |
RU2119858C1 (ru) | Способ производства насосных штанг | |
RU2264898C1 (ru) | Способ сварки давлением разнородных металлов на воздухе | |
SU1206036A1 (ru) | Способ получени сварных биметаллических заготовок режущего инструмента | |
SU1620251A1 (ru) | Осадочна матрица | |
SU1171254A1 (ru) | Способ диффузионной сварки в вакууме | |
RU2091199C1 (ru) | Способ изготовления биметаллических блоков цилиндров гидромашин |