RU45955U1 - TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS - Google Patents

TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS Download PDF

Info

Publication number
RU45955U1
RU45955U1 RU2004138746/22U RU2004138746U RU45955U1 RU 45955 U1 RU45955 U1 RU 45955U1 RU 2004138746/22 U RU2004138746/22 U RU 2004138746/22U RU 2004138746 U RU2004138746 U RU 2004138746U RU 45955 U1 RU45955 U1 RU 45955U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
holder
pin
aluminum alloys
friction welding
Prior art date
Application number
RU2004138746/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Овчинников
В.В. Алексеев
Н.Б. Ермолаев
Д.В. Алексеев
Original Assignee
Овчинников Виктор Васильевич
Алексеев Вячеслав Владимирович
Ермолаев Николай Борисович
Алексеев Дмитрий Викторович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Овчинников Виктор Васильевич, Алексеев Вячеслав Владимирович, Ермолаев Николай Борисович, Алексеев Дмитрий Викторович filed Critical Овчинников Виктор Васильевич
Priority to RU2004138746/22U priority Critical patent/RU45955U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU45955U1 publication Critical patent/RU45955U1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к инструментам для сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов. Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что инструмент для сварки алюминиевых сплавов трением с перемешиванием выполнен составным. Инструмент состоит из держателя и исполнительного блока. У держателя на одном конце выполнен конус Морзе для закрепления инструмента в пиноли фрезерного станка. На противоположном конце держателя выполнен цилиндрический канал по его оси. В данный канал устанавливается исполнительный блок. Исполнительный блок, состоящий из заплечника и штыря, фиксируется в держателе стопорным винтом и штифтом.The utility model relates to tools for friction welding with stirring aluminum alloys. The essence of the claimed utility model is that the tool for welding aluminum alloys by friction with stirring is made integral. The tool consists of a holder and an executive unit. The holder has a Morse taper at one end for securing the tool in the mines of the milling machine. At the opposite end of the holder, a cylindrical channel is made along its axis. An executive unit is installed in this channel. The actuator unit, consisting of a shoulder and a pin, is fixed in the holder with a locking screw and a pin.

Description

Полезная модель относится к области сварки алюминиевых сплавов, а точнее, к оборудованию для сварки трением с перемешиванием.The utility model relates to the field of welding aluminum alloys, and more specifically, to equipment for friction welding with stirring.

Известен способ сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов, основанный на использовании специального инструмента (патент Великобритании №2306366А, В 23 К 20/12 от 17.10.1996). Данный способ сварки основан на использовании специального инструмента. Инструмент имеет на одном конце конусную часть в виде конуса Морзе. На противоположном конце инструмента расположена его рабочая часть в виде заплечника и штыря. В процессе сварки инструмент вращается, а заплечник вводится в соприкосновение с поверхностью свариваемых заготовок. При этом штырь погружается в материал заготовок по оси их стыка. В результате действия сил трения выделяется тепло, разогревающее металл в зоне стыка заготовок до пластичного состояния. В процессе перемещения инструмента вдоль стыка штырь разрушает оксидную пленку на торцевых поверхностях свариваемых кромок заготовок и, тем самым, обеспечивает формирование неразъемного соединения.A known method of friction welding with stirring aluminum alloys, based on the use of a special tool (UK patent No. 2306366A, 23 K 20/12 from 10/17/1996). This welding method is based on the use of a special tool. The tool has a cone part in the form of a Morse cone at one end. At the opposite end of the tool is its working part in the form of a shoulder strap and a pin. In the process of welding, the tool rotates, and the shoulder strap is brought into contact with the surface of the welded workpieces. In this case, the pin is immersed in the workpiece material along the axis of their joint. As a result of the action of friction forces, heat is generated that warms the metal in the joint zone of the workpieces to a plastic state. In the process of moving the tool along the joint, the pin destroys the oxide film on the end surfaces of the welded edges of the workpieces and, thereby, ensures the formation of an integral connection.

Однако, в процессе сварки имеет место взаимодействие свариваемого металла с металлом инструмента. Это взаимодействие сопровождается проникновением алюминия в материал штыря и образованием сетки However, in the welding process there is an interaction of the metal being welded with the metal of the tool. This interaction is accompanied by the penetration of aluminum into the pin material and the formation of a mesh

микротрещин. Наличие микротрещин приводит к поломке штыря даже при незначительной пульсации нагрузки на инструмент в процессе сварки. Опыт показывает, что срок службы инструмента при сварке деталей толщиной 3-5 мм не превышает 20-25 м шва.microcracks. The presence of microcracks leads to breakage of the pin even with a slight ripple in the load on the tool during welding. Experience shows that the tool service life when welding parts 3-5 mm thick does not exceed 20-25 m of the weld.

Замена инструмента связана с изготовлением нового комплекта. При этом основная материалоемкость заключается в изготовлении конусной части инструмента в виде конуса Морзе для фиксации в пиноли станка. Поэтому замена инструмента связана с дополнительными расходами на его изготовление.Tool replacement is associated with the manufacture of a new kit. In this case, the main material consumption is the manufacture of the conical part of the tool in the form of a Morse cone for fixing in the machine pins. Therefore, the replacement of the tool is associated with additional costs for its manufacture.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что инструмент для сварки алюминиевых сплавов трением с перемешиванием выполнен составным. Инструмент состоит из держателя и исполнительного блока. У держателя на одном конце выполнен конус Морзе для закрепления инструмента в пиноли фрезерного станка. На противоположном конце держателя выполнен цилиндрический канал по его оси. В данный канал устанавливается исполнительный блок. Исполнительный блок, состоящий из заплечника и штыря, фиксируется в держателе стопорным винтом и штифтом.The essence of the claimed utility model is that the tool for welding aluminum alloys by friction with stirring is made integral. The tool consists of a holder and an executive unit. The holder has a Morse taper at one end for securing the tool in the mines of the milling machine. At the opposite end of the holder, a cylindrical channel is made along its axis. An executive unit is installed in this channel. The executive unit, consisting of a shoulder and a pin, is fixed in the holder with a locking screw and a pin.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 показан инструмент в сборе, на фиг.2 представлена конструкция держателя.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings: in Fig. 1, an assembled tool is shown, in Fig. 2, the holder structure is shown.

Инструмент состоит из держателя 1 и исполнительного блока. Исполнительный блок образуют заплечник 2 и штырь 3, выполненные в виде одной детали. Исполнительный блок крепится в держателе 1 посредством штифта 4 и стопорного винта 5. Для этого в держателе 1 со стороны его рабочего конца выполнены отверстия 6 и 7. При этом исполнительный блок устанавливается в цилиндрическом канале 9 держателя 1.The tool consists of a holder 1 and an actuator unit. The Executive unit form the shoulder 2 and the pin 3, made in the form of one part. The actuating unit is mounted in the holder 1 by means of a pin 4 and the locking screw 5. For this purpose, the openings 6 and 7 are made in the holder 1 from the side of its working end. In this case, the actuating unit is installed in the cylindrical channel 9 of the holder 1.

Противоположный конец держателя 1 выполнен в виде конуса Морзе и служит для фиксации инструмента в пиноли фрезерного станка.The opposite end of the holder 1 is made in the form of a Morse cone and serves to fix the tool in the mines of the milling machine.

Заявляемый инструмент был опробован при сварке трением с перемешиванием стыковых соединений сплава Д16Т толщиной 4 мм. Инструмент имел следующие параметры:The inventive tool was tested in friction welding with stirring of butt joints of alloy D16T 4 mm thick. The tool had the following parameters:

- длина держателя 150 мм- holder length 150 mm

- диаметр держателя в месте установки исполнительного блока 30 мм- diameter of the holder at the installation site of the actuator unit 30 mm

- диаметр заплечника 15 мм- shoulder diameter 15 mm

- диаметр штыря в месте перехода в заплечник 4 мм- diameter of the pin at the transition to the shoulder 4 mm

- диаметр штыря в рабочей зоне 3 мм- pin diameter in the working area 3 mm

- высота штыря 3,5 мм- pin height 3.5 mm

Исполнительный блок фиксировался в держателя с помощью стопорного винта Мб и штифта диаметром 5 мм. Исполнительный блок был изготовлен из стали марки 5ХЗВЗМФС. Держатель был изготовлен из стали ЗОХГСА.The executive unit was fixed in the holder using the MB retaining screw and a pin with a diameter of 5 mm. The executive unit was made of steel grade 5HZVZMFS. The holder was made of ZOHGSA steel.

Эксперименты показали, что стойкость составного инструмента аналогична стойкости инструмента, изготовленного в виде единого целого. Основной причиной поломки инструмента является застывший на его поверхности алюминий. Алюминий проникает в материал инструмента на значительную глубину, образуя подслой. Такое взаимодействие приводит к образованию в материале инструмента микротрещин, способствующих его поломке при определенной наработке.Experiments have shown that the durability of a composite tool is similar to the durability of a tool made as a whole. The main cause of tool failure is aluminum frozen on its surface. Aluminum penetrates the tool material to a considerable depth, forming a sublayer. Such interaction leads to the formation of microcracks in the tool material, contributing to its breakage at a certain operating time.

При поломке инструмента (штыря) при заявляемой полезной модели необходима замена только исполнительного блока, а не всего инструмента в целом. Кроме того, появляется возможность изготовления держателя из обычных малолегированных сталей. Все это в комплексе снижает затраты на изготовление и эксплуатацию инструмента для сварки трением.If the tool (pin) breaks down with the claimed utility model, it is necessary to replace only the actuator unit, and not the entire tool as a whole. In addition, it becomes possible to manufacture the holder from conventional low alloy steels. All this together reduces the cost of manufacturing and operating a tool for friction welding.

Дополнительные возможности указанная составная конструкция инструмента дает для варьирования геометрии исполнительного блока и материалов, применяемых для его изготовления.The specified composite tool design provides additional capabilities for varying the geometry of the actuator unit and the materials used for its manufacture.

Claims (1)

Инструмент для сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов, содержащий установочную часть в виде конуса Морзе и исполнительный блок в виде заплечника и штыря, отличающийся тем, что инструмент выполнен составным из держателя и исполнительного блока в виде заплечника и штыря, образующими единую деталь, на рабочем конце держателя выполнен цилиндрический канал, в котором установлен исполнительный блок, на противоположном конце держателя выполнен конус Морзе, причем исполнительный блок фиксируется в держателе стопорным винтом и штифтом.A tool for friction welding with stirring of aluminum alloys containing an installation part in the form of a Morse cone and an actuator block in the form of a shoulder and a pin, characterized in that the tool is made of a holder and an executive block in the form of a shoulder and a pin, forming a single part, at the working end the holder has a cylindrical channel in which the actuating unit is installed, a Morse taper is made at the opposite end of the holder, the actuating unit being fixed in the holder with a locking screw and pcs iftom.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004138746/22U 2004-12-28 2004-12-28 TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS RU45955U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004138746/22U RU45955U1 (en) 2004-12-28 2004-12-28 TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004138746/22U RU45955U1 (en) 2004-12-28 2004-12-28 TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU45955U1 true RU45955U1 (en) 2005-06-10

Family

ID=35834935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004138746/22U RU45955U1 (en) 2004-12-28 2004-12-28 TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU45955U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174354U1 (en) * 2016-11-22 2017-10-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Stir friction welding tool
RU2647043C2 (en) * 2016-07-18 2018-03-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method of manufacture of a durable instrument for friction welding with mixing of aluminum alloys

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647043C2 (en) * 2016-07-18 2018-03-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method of manufacture of a durable instrument for friction welding with mixing of aluminum alloys
RU174354U1 (en) * 2016-11-22 2017-10-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Stir friction welding tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101480755B (en) Friction stir spot welding tool and method
US7275675B1 (en) Friction stir weld tools
US6629805B1 (en) Hard metal drill bit for use on a drill
US3807804A (en) Impacting tool with tungsten carbide insert tip
US7744164B2 (en) Shield of a degradation assembly
US5054980A (en) Composite weldable stud and method of using same
CA2679493A1 (en) Fracture resistant friction stir welding tool
JP4740867B2 (en) Throw-away insert tool with integrated wear plate and drill tip for metal dismantling shear
US20150144602A1 (en) Welding auxiliary joining part with a plastically deformable tip region; method for connecting components with this welding auxiliary joining part
US9764375B2 (en) Friction bit joining of materials using a friction rivet
JP2005074520A (en) Apparatus and method for friction stir welding using consumable pin tool
WO1999052669A1 (en) High performance tools for friction stir welding (fsw)
US7367487B2 (en) Method for friction stir welding, jig therefor, member with friction stir-welded portion, and tool for friction stir welding
RU45955U1 (en) TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS
KR20090103346A (en) Friction stir welding tool with exchangeable pin
CN211305187U (en) Rotary welding tool for friction welding
CN112894120A (en) Double-shaft-shoulder friction stir welding stirring head with 4 sets of auxiliary devices and method for welding medium-thickness steel piece curve butt weld joint by using stirring head
RU109033U1 (en) TOOL FOR FRICTION WELDING WITH MIXING OF ALUMINUM ALLOYS
US7086804B2 (en) Quick-change attachment
RU2347883C2 (en) Demountable cone bit with supports of roller cutters on roller bearings with separators and with shortened demountable sections of legs by gribennikov-malinkin
US8613577B2 (en) Core drill
KR20160108480A (en) Friction bit joining of materials using a friction rivet
RU113535U1 (en) PILOT MILLER
CN210937491U (en) Deburring tool bit
KR102567656B1 (en) A Submerged Tool Assembly for A Same kind or Different Kind Materials Friction Stir Welding

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20061229