RU2393070C1 - Способ сварки трением с перемешиванием - Google Patents
Способ сварки трением с перемешиванием Download PDFInfo
- Publication number
- RU2393070C1 RU2393070C1 RU2008148775/02A RU2008148775A RU2393070C1 RU 2393070 C1 RU2393070 C1 RU 2393070C1 RU 2008148775/02 A RU2008148775/02 A RU 2008148775/02A RU 2008148775 A RU2008148775 A RU 2008148775A RU 2393070 C1 RU2393070 C1 RU 2393070C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- parts
- joint
- zone
- inductor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для неразъемного соединения деталей с продольными и с замкнутыми кольцевыми швами. Свариваемые детали 1 размещают по линии их соединения вплотную друг к другу. Вводят вращающийся сварочный инструмент 5 в зону соединения деталей и перемещают его вдоль линии соединения с образованием зоны сварки. Одновременно осуществляют нагрев индукционным током посредством индуктора 6. Дополнительно на материал деталей в зоне сварки воздействуют электромагнитными импульсами ультразвуковой частоты, подаваемыми генератором импульсного тока 9, подключенным к индуктору 6, для создания на поверхности материала зон повышенного давления. Благодаря применению дополнительного нагрева зоны сварки индукционным током с одновременным воздействием на материал свариваемых деталей электромагнитными импульсами получается более плотный однородный шов по всему сечению, практически исключаются наплывы по краям зоны сварки, уменьшается износ сварочного инструмента. 2 ил.
Description
Изобретение относится к сварке трением с перемешиванием и может быть использовано в различных отраслях промышленности для неразъемного соединения деталей как с продольными, так и с замкнутыми кольцевыми швами, например, для сваривания труб, особенно большого диаметра, каркасно-панельных конструкций, при изготовлении различных барабанов, обечаек для получения замкнутой кольцевой формы и т.п.
Известен способ сварки трением с перемешиванием, при котором в зону соединения деталей вводят зонд, которому сообщают вращение и перемещают его вдоль линии соединения деталей, при этом происходит разогрев зоны соединения от теплоты, образующейся в результате трения вращающегося зонда о поверхность деталей, с которой соприкасается зонд. Известно, что при сварке трением с перемешиванием используется дополнительный подогрев зоны сварки от отдельного источника теплоты. В авт. свид. №1232439, кл. В23К 20/12, 1986 г. дополнительный нагрев зоны сварки деталей производят газовой горелкой. В патенте ЕПВ №670759, кл. В23К 20/12 для дополнительного подогрева используется источник электрического тока; в патенте ЕПВ №1305131, кл. В23К 20/12 подогрев осуществляют лучом лазера, перемещаемого вдоль шва впереди сварочного инструмента. Дополнительный подогрев зоны сварки позволяет, в основном, сократить продолжительность сварки, снизить удельные усилия перемешивания и проковки, но не решает задачи по улучшению качества шва, получаемого после сваривания деталей.
Наиболее близким известным техническим решением является способ сварки деталей с перемешиванием, при котором в зону соединения двух свариваемых деталей вводят вращающийся сварочный инструмент и перемещают его по линии соединения деталей при дополнительном нагреве зоны сварки токами высокой частоты, наводимыми с помощью индукционных катушек (патент WO 99/39861, В23К 20/12,1999 г.).
Недостатками известного способа является вероятность получения сварных швов с различными дефектами - пористостью, раковинами и т.п.; наличие наплывов (грата) по краям швов, получаемых в результате выдавливания из стыка материала, нагретого до пластифицированного состояния, и которые требуется после сварки удалять; увеличенный износ сварочного инструмента из-за силового и теплового воздействия на инструмент и свариваемого материала, находящегося в пластичном состоянии.
Технической задачей является получение качественных свободных от пор сварных швов, исключение наплывов металла в зоне сварки, уменьшение износа сварочного инструмента.
Техническая задача решается тем, что в способе сварки трением с перемешиванием, включающем размещение свариваемых деталей по линии их соединения, введение вращающегося сварочного инструмента в зону соединения деталей, перемещение его вдоль линии соединения с одновременным дополнительным нагревом индукционным током с образованием зоны сварки, на материал в зоне сварки дополнительно воздействуют электромагнитными импульсами, обеспечивающими создание на поверхности материала зон повышенного давления.
На фиг.1 условно показана схема устройства для осуществления способа сварки трением с перемешиванием.
На фиг.2 показан разрез по А-А фиг.1
Способ осуществляется следующим образом.
Для сварки, например, двух деталей 1 и 2 используется устройство, содержащее сварочный инструмент 3, снабженный сварочным зондом 4. Инструмент устанавливают в шпиндель 5 для сообщения ему вращения. Перед сварочным инструментом 3 по направлению его движения смонтирован индуктор 6, обеспечивающий предварительный дополнительный нагрев зоны сварки. К индуктору подключено устройство импульсного тока 7, содержащее генератор токов высокой частоты 8 и генератор импульсного тока 9. Это устройство создает в зоне сварки электромагнитные импульсы. Для сваривания деталей 1 и 2 их устанавливают на подложке 10 свариваемыми поверхностями вплотную друг с другом. Сварочный инструмент размещают над местом соединения деталей, сообщают ему вращение и углубляют сварочный зонд 4 в материал, прижимая его к поверхностям свариваемых деталей. Таким образом создается замкнутый объем для пластического деформирования материала. После этого осуществляют перемещение инструмента вдоль линии соединения деталей 11. При этом необходимо поддерживать постоянный контакт инструмента на стыке свариваемых деталей. Материал деталей в зоне сварки приобретает пластическое состояние за счет теплоты, выделяемой при трении сварочного инструмента о свариваемый материал, и дополнительной теплоты, генерируемой индуктором. Одновременно на сварочный шов устройством импульсного тока подают электромагнитные импульсы с ультразвуковой частотой 20-40 кГц, которые воздействуют на разогретый до необходимой температуры материал деталей, создавая на поверхности сварного шва зон повышенного давления. По мере продвижения сварочного инструмента формируется сварочный шов 12, имеющий прочность, аналогичную прочности исходных материалов деталей. Полученный шов может быть подвергнут термической обработке. Для этого в устройстве может быть предусмотрен еще один индуктор 13, который устанавливают сзади сварочного инструмента. Этот индуктор поддерживает в материале необходимую температуру, при которой проходит релаксация внутренних напряжений.
Благодаря одновременному применению дополнительного нагрева зоны сварки индукционным током и воздействию на материал электромагнитными импульсами с ультразвуковой частотой 20-40 кГц, на поверхности материала создаются зоны повышенного давления, обеспечивающего дополнительное уплотнение шва и оптимальное избыточное давление в материале, необходимое для эффективного перемешивания материала в замкнутом объеме. В результате получается более плотный однородный шов по всему сечению, практически исключаются наплывы по краям зоны сварки путем перераспределения под действием электромагнитных импульсов материала, образующего наплывы по всему объему зоны сварки, а за счет уменьшения силового воздействия на зонд свариваемого материала, находящегося в пластичном состоянии, при достаточном генерировании теплоты трением уменьшается износ сварочного инструмента.
Claims (1)
- Способ сварки трением с перемешиванием, включающий размещение свариваемых деталей по линии их соединения вплотную друг к другу, введение вращающегося сварочного инструмента в зону соединения деталей, перемещение его вдоль линии соединения и одновременный нагрев индуктором с образованием зоны сварки, отличающийся тем, что на материал деталей в зоне сварки дополнительно воздействуют электромагнитными импульсами ультразвуковой частоты и создают на поверхности материала зоны повышенного давления посредством генератора импульсного тока, подключенного к индуктору.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008148775/02A RU2393070C1 (ru) | 2008-12-11 | 2008-12-11 | Способ сварки трением с перемешиванием |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008148775/02A RU2393070C1 (ru) | 2008-12-11 | 2008-12-11 | Способ сварки трением с перемешиванием |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2393070C1 true RU2393070C1 (ru) | 2010-06-27 |
Family
ID=42683542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008148775/02A RU2393070C1 (ru) | 2008-12-11 | 2008-12-11 | Способ сварки трением с перемешиванием |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2393070C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456142C2 (ru) * | 2010-09-13 | 2012-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ линейной сварки трением деталей из титановых сплавов |
RU2616313C1 (ru) * | 2015-12-10 | 2017-04-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием |
-
2008
- 2008-12-11 RU RU2008148775/02A patent/RU2393070C1/ru active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456142C2 (ru) * | 2010-09-13 | 2012-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ линейной сварки трением деталей из титановых сплавов |
RU2616313C1 (ru) * | 2015-12-10 | 2017-04-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101289370B1 (ko) | 금속재의 용접 장치 및 금속재의 용접 방법 | |
CN109732210B (zh) | 一种振镜激光-热丝复合管道自动焊接方法及其装置 | |
Doos et al. | Experimental study of friction stir welding of 6061-T6 aluminum pipe | |
JP2010201507A (ja) | タングステン−不活性ガス溶接法によって2つの金属部分を結合するための方法ならびに該方法を実施するための装置 | |
CN104384698A (zh) | 一种多物理场辅助异种金属材料电阻焊方法 | |
CN111421223B (zh) | 一种用于异种材料的搅拌摩擦对接焊装置及其加工方法 | |
JP2014018804A (ja) | 片側溶接方法 | |
JP2005288499A (ja) | 摩擦撹拌による接合方法及び改質方法 | |
CN103406667B (zh) | 一种不锈钢薄板角焊缝的激光焊接方法及其夹具 | |
CN107199394A (zh) | 一种搅拌头供电辅助复合式双轴搅拌摩擦焊接方法 | |
CN105108361A (zh) | 无匙孔搅拌摩擦焊点焊装置及方法 | |
CN105728963A (zh) | 一种灰口铸铁的补焊工艺 | |
RU2393070C1 (ru) | Способ сварки трением с перемешиванием | |
Huang et al. | Effect of Swing-Spiral-Trajectory on pulsed fiber laser welding stainless steel/Copper dissimilar metals | |
JP4335819B2 (ja) | 金属の処理方法 | |
CN107150167A (zh) | 一种夹头供电辅助复合式双轴动态搅拌摩擦焊接方法 | |
CN212311145U (zh) | 一种用于异种材料的搅拌摩擦对接焊装置 | |
RU2653396C1 (ru) | Способ изготовления тавровой балки лазерным лучом | |
CN102848086A (zh) | 提高超高强度钢激光-电弧复合焊接头强度韧性的方法 | |
Markovits et al. | Edge welding of laminated steel structure by pulsed Nd: YAG laser | |
CN116786983A (zh) | 超声-激光同步复合连续缝焊设备和方法 | |
RU2618013C1 (ru) | Способ лазерной наплавки металлических покрытий | |
CN114799587B (zh) | 一种针对碳化硅增强铝基复合材料的复合焊接方法及装置 | |
JPH1158040A (ja) | 異種金属製ワーク同士の摩擦撹拌接合方法 | |
KR101073954B1 (ko) | 환봉의 고속용접방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171212 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200303 |