SU1375423A1

SU1375423A1 - Способ сварки трением

Info

Publication number: SU1375423A1
Application number: SU853871951A
Authority: SU
Inventors: Владимир Константинович Лебедев; Иван Алексеевич Черненко; Александр Трофимович Дышленко; Леонид Владимирович Литвин; Владимир Иванович Тишура
Original assignee: Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1988-02-23

Abstract

Изобретение относитс к сварочной технике, в частности к способу получени неразъемных соединений с применением сварки трением. Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса и повышение качества сварного соединени за счет перераспределени температурного пол по свариваемому сечению, В процессе нагрева производ т изменение осевого давлени по периодическому закону от максимально допустимого значени до минимального, обеспечивающего выдавливание окисных пленок из стыка с определенной частотой, определ емой из зависимости f A/d, где А - коэффициент , равный 8 Е - модуль нормальной упругости; d - диаметр свариваемых материалов. В случае сварки разнородных металлов с резко отличающимис теплофизическими свойствами, давление нагрева измен ют в течение всего времени нагрева, а в случае сварки однородных металлов , покрытых слоем окалины, давление нагрева измен ют до достижени моментом трени установившегос значени . Затем осуществл ют проковку. Особенно эффективен способ при сварке тугоплавких материалов со стал ми, а также металлов, торцы которых покрыты окисной пленкой. 2 з.п ф-лы, 3 ил. Sfi

Description

СО

СП 4 N5

СО

Изобретение относитс к сварочной технике и может быть использовано при изготовлении деталей методом сварки трением.

Цель изобретени - интенсификаци процесса и повышение качества сварного соединени за счет перераспределени температурного пол по свариваемому сечению .

На фиг 1 приведены кривые изменени величины осадки Д1, осевого усили Р и скоВ случае сварки однородных металлов, покрытых слоем окалины, периодическое изменение давлени нагрева прекращают при установившемс значении момента трени , г а затем осуществл ют проковку.

Пример I. Производ т инерционную сварку трением жаропрочной стали ЭЙ-69 со сталью 40Х на мащине СТ-100, диаметр свариваемых заготовок 16 мм. Режим сварки: частота вращени 270 момент инеррости вращени п; на фиг. 2 - типичные Ю ции вращающихс частей мащины 0,6 кг

формы сварных соединений, полученных при усилие Рмакс 20 кН; усилие 13,5 кН; усилие Р2 35 кН; частота изменени усили f 2,5 Гц, частота вращени , при которой переключают усилие до Рг, равна 27 . При

различных значени х осевого усили : а) - при малых осевых усили х (давление в стыке при сварке малоуглеродистых сталей

равно 10-50 МПа); б - при больщих осе- . этом суммарна осадка AL 7,2 мм, а врем

вых усили х (давление в стыке при сварке малоуглеродистых сталей более 80 МПа); на фиг 3 - кривые изменени осевого усили Р, скорости вращени п и момента трени М.

сварки 4 с, в то врем как в известном способе врем сварки составл ет 5,1 с.

Пример 2, Производ т инерционную сварку трением ванади со сталью СтЗ на маСпособ осуществл етс следующим обра- 20 шине СТ-100, диаметр свариваемых заго- зом. товок 30 мм. Режим сварки: частота враСвариваемые детали привод т в отно- щени 270 усилие Рмакс 45 кН; усилие сительное вращение с одновременным при-Рми 12 кН; усилие Р2 60 кН; частота f 2,0 Гц,

ложением давлени нагрева, которое измен -частота вращени , при которой провод т пеют по периодическому закону от макси-реключение усили до Р2, равна 27 . При

мально допустимого значени , завис щегоэто.м суммарна осадка ЛЕ 4,3 мм; врем

сварки tcii 8,4 с, прочность при раст жении 420 МПа, в то врем как в известном способе врем сварки составл ет 10,6 с. а прочность при раст жении 310 МПа.

от площади поперечного сечени и свойств сва риваемых материалов, до минимального , обеспечи ваюп1его выдавливание ОКИСНЕЛХ пленок из стыка с определенной частотой , выбираемой по эмпирической зависимости

30

Предлагаемый способ наиболее эффективен при сварке материалов с резко отличающимис теплофизическими свойствами , например тугоплавких материалов со стал ми , и при сварке металлов, торцы которых покрыты окисными пленками, так как

где А - коэффициент, определенный экспе- , при этом обеспечиваютс более интенсивный прогрев свариваемых стыков, улучшение деформируемости материалов и разрушение окисных пленок.

f .Д 1 I R о/

I - -г ± 1О7о.

риментальным путем и соответст- й юь

вующий А

Е„

Е - модуль нормальной упругости, А1Па;

d - диаметр свариваемых материалов, мм.

В результате периодического изменени давлени нагрева с указанной частотой зона максимального тепловыделени перемещаетс по поверхности трени , снижаетс напр жение текучести, разрущаютс окис- ные и другие пленки, создаетс мелкозерниста и однородна структура. При отклонении значени f от вычисленного из со,- отнощени более чем на 15% эффект от изменени усили снижаетс , что приводит не

40

45

Claims

1. Способ сварки трением, включающий относительное вращение деталей с приложением давлени нагрева и последующую проковку, при котором давление нагрева измен ют по периодическому закону от максимально допустимого значени до минимального , обеспечивающего выдавление окисных пленок из стыка, отличаюш,ийс 7е, что, с целью интенсификации процесса и повыщени качества сварного соединени за

В случае сварки однородных металлов, покрытых слоем окалины, периодическое изменение давлени нагрева прекращают при установившемс значении момента трени , а затем осуществл ют проковку.

Пример I. Производ т инерционную сварку трением жаропрочной стали ЭЙ-69 со сталью 40Х на мащине СТ-100, диаметр свариваемых заготовок 16 мм. Режим сварки: частота вращени 270 момент инерции вращающихс частей мащины 0,6 кг

этом суммарна осадка AL 7,2 мм, а врем

Пример 2, Производ т инерционную сварку трением ванади со сталью СтЗ на ма30

40

45

Формула изобретени .

только к снижению производительности, но сп счет перераспределени те.мпературного пол

по свариваемому сечению, частоту изменени давлени нагрева выбирают из соотношени

и вызывает непровары в центре и на периферии соединени .

В случае сварки разнородных металлов с резко отличающимис теплофизическими свойствами, давление нагрева измен ют по периодическому закону в течение всего вре- 55 мени нагрева, а в соотношение дл определени f подставл ют модуль нормальной где f - частота колебаний, Гц; упругости металла с меньшей упругостью.

f 15%,

. А -коэффициент,определ е.мый из завипо свариваемому сечению, частоту изменени давлени нагрева выбирают из соотношени

где f - частота колебаний, Гц;

а колебаний, Гц

f 15%,

е f - частота колебаний, Гц;

. А -коэффициент,определ е.мый из зависимости А

8 10

Е -модуль нормальной упругости, МПа: d-диаметр свариваемых материалов, мм.

2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что в случае сварки разнородных металлов с резко отличающимис теплофизическими свойствами, давление нагрева измен ют по

,AL

а

периодическому закону в течение всего времени нагрева, а в соотнои ение подставл ют модуль нормальной упругости металла с меньшей упругостью.

3. Способ по п. 1, отличающийс тем, что в случае сварки однородных металлов , покрытых слоем окалины, периодическое изменение давлени нагрева прекращают при установивщемс значении момента трени .

Фиг. 2

Фиг.З