SU1530383A1 - Method of producing bimetallic articles - Google Patents

Method of producing bimetallic articles Download PDF

Info

Publication number
SU1530383A1
SU1530383A1 SU874294032A SU4294032A SU1530383A1 SU 1530383 A1 SU1530383 A1 SU 1530383A1 SU 874294032 A SU874294032 A SU 874294032A SU 4294032 A SU4294032 A SU 4294032A SU 1530383 A1 SU1530383 A1 SU 1530383A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
billet
taper
diameter
friction
quality
Prior art date
Application number
SU874294032A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Николаевич Данченко
Евгений Алексеевич Макаренко
Владимир Устинович Григоренко
Павел Георгиевич Хаустов
Вячеслав Васильевич Киселев
Original Assignee
Днепропетровский Металлургический Институт
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 Днепропетровский Металлургический Институт filed Critical Днепропетровский Металлургический Институт
Priority to SU874294032A priority Critical patent/SU1530383A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1530383A1 publication Critical patent/SU1530383A1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к производству биметаллических изделий и может быть использовано при изготовлении труб, колец подшипников и других изделий. Цель изобретени  - повышение качества биметаллических изделий. При сварке трением заготовок 1 и 2 из различных металлов величину диаметра D3 внутренней заготовки 2 выбирают равной среднему значению внутреннего диаметра D2 наружной заготовки, а угол конусности наружной поверхности β внутренней заготовки 2 выбирают больше на 5...10° угла конусности α внутренней поверхности наружной заготовки 1. Это обеспечивает вытеснение при сварке нагретыми трением сло ми металла загр знений и окислов в грат и повышение качества сочленени , а также снижение энергозатрат при производстве. 3 ил., 2 табл.The invention relates to the manufacture of bimetallic products and can be used in the manufacture of pipes, bearing rings and other products. The purpose of the invention is to improve the quality of bimetallic products. When welding friction billet 1 and 2 of various metals, the diameter D 3 of the inner billet 2 is chosen equal to the average value of the inner diameter D 2 of the outer billet, and the taper angle of the outer surface β of the inner billet 2 is chosen more by 5 ... 10 ° taper angle α inner the surface of the outer workpiece 1. This ensures the displacement during welding of friction-heated metal layers of impurities and oxides into burr and an increase in the quality of the joint, as well as a reduction in energy consumption during production. 3 dw., 2 tabl.

Description

елate

соwith

ОABOUT

00 оо со00 oo co

0(. /0 (. /

Изобретение относитс  к прокатному производству и может быть использовано при изготовлении биметаллических колец дл  подшипников, пальцев траков, биметаллических труб, цилиндров поршневых двигателей, теплопроводов и других изделий различного назначени .The invention relates to rolling production and can be used in the manufacture of bimetallic rings for bearings, track fingers, bimetallic pipes, piston engine cylinders, heat pipes and other products for various purposes.

Целью изобретени   вл етс  повыи1ение качества биметаллических изделий за счет обеспечени  надежного соединени  контактных поверхностей.The aim of the invention is to improve the quality of bimetallic products by providing a reliable connection of the contact surfaces.

Сущность способа состоит в том, что сочленению подвергают заготовки с оптимальными дл  вытеснени  окислов в процессе сварки трением углами конусности и значени ми диаметров.The essence of the method is that the joint is subjected to the joint with the optimum for displacing oxides during welding by friction with taper angles and diameter values.

На фиг. 1 представлена операци  подготовки заготовок в виде усеченных конусов; на фиг. 2 - их сочленение с одновременной герметизацией; на фиг. 3 - прокатка биметаллических заготовок.FIG. 1 shows the preparation of blanks in the form of truncated cones; in fig. 2 - their joint with simultaneous sealing; in fig. 3 - rolling bimetallic billets.

Способ осуществл ют следуюши.м образом .The method is carried out in the following way.

Из разнородных материалов изготавливают гильзы 1 и 2 требуемых размеров, подготавливают их контактные поверхности путем механической обработки, сочлен ют, герметизируют и прокатывают. Подготовку контактных повехностей заготовок производ т путем выполнени  их в виде усеченных конусов, а их сочленение и герметизацию контактных поверхностей производ т одновременно под действием осевого давлени  и интенсивного трени .Liners 1 and 2 of the required dimensions are made of dissimilar materials, their contact surfaces are prepared by mechanical processing, they are joined, sealed and rolled. The preparation of the contact surfaces of the workpieces is made by making them in the form of truncated cones, and their articulation and sealing of the contact surfaces are carried out simultaneously under the action of axial pressure and intense friction.

Пример. В лабораторных услови х производ т сварку заготовок из стали 45 и бронзы Бр05Ц5С5. Длина заготовок Е составл ет 50 мм, наружный диаметр d,i бронзовой заготовки 40 мм, внутренний 20 мм. Внутреннюю поверхность стальной заготовки протачивают с конусностью 20°, наружную поверхность бронзовой заготовки -- с конусностью 5-15°. Параметры процесса сварки во всех экспериментах остаютс  посто нными: осевое усилие 600 МПа;Example. In laboratory conditions, welding of blanks from steel 45 and bronze Br05C5S5 is carried out. The blank length E is 50 mm, the outer diameter d, i of the bronze blank is 40 mm, the inner diameter is 20 mm. The inner surface of the steel billet is machined with a taper of 20 °, the outer surface of a bronze billet with a taper of 5-15 °. The parameters of the welding process in all experiments remain constant: the axial force of 600 MPa;

900900

;,ч.; h

усилие зажимаclamping force

частота вращени  850 МПа.rotational speed of 850 MPa.

В каждом из экспериментов замер ют величину момента трени  как показател  энергоемкости процесса.In each of the experiments, the value of the moment of friction is measured as an indicator of the energy intensity of the process.

Вли ние угла конусности на момент трени  показано в табл. 1.The effect of the taper angle at the time of friction is shown in Table. one.

Анализ результатов экспериментов показывает , что с изменением угла конусности а наружной поверхности внутренней заготовки от 5 до 15° при неизменном угле конусности р внутренней поверхности наружной заготовки, составл ющем в данном случае 20° и обеспечивающем наи- больншй коэффициент трени , момент трени  увеличиваетс  от 13, до 13,6 кгм в экспериментах 1-6, а в дальнейшем остаетс  на одном и том же уровне. Практически неизменное значение момента трени  с углом конусности наружной поверхности внутренней заготовки выше 10° объ сн етAn analysis of the experimental results shows that with a change in the taper angle a and the outer surface of the inner blank from 5 to 15 ° with a constant taper angle p of the inner surface of the outer blank, which in this case is 20 ° and provides the lowest coefficient of friction, the friction moment increases from , up to 13.6 kgm in experiments 1-6, and then remains at the same level. The almost constant value of the frictional moment with the taper angle of the outer surface of the inner blank above 10 ° explains

5five

с  незначительным уменьшением (от 203 до 199 мм ) площади начального контакта . При этом металлографические исследовани  материала сварного соединени  показывают , что в экспериментах 1 и 2 в стыке остаютс  окисные пленки, что ухудшает качество готового издели . Это обсто тельство можно объ снить тем, что при малых углах конусности площадь начального контакта повышена и имею ;1иес  на 0 контакте окисные пленки в дальнейшем не удал ютс .with a slight decrease (from 203 to 199 mm) of the initial contact area. At the same time, metallographic studies of the material of the welded joint show that, in experiments 1 and 2, oxide films remain in the joint, which degrades the quality of the finished product. This circumstance can be explained by the fact that at small angles of taper, the area of the initial contact is increased and I have no oxide films on contact 0 in the future.

Следовательно, наименьшие затраты энергии на сварку трением биметаллов при хорошем качестве соединени  обеспечиваютс  при угле конусности наружной поверхности внутренней заготовки р, наход шем- с  в пределах (а + (5...10) .Consequently, the lowest energy consumption for friction welding of bimetals with good quality of the joint is provided at the taper angle of the outer surface of the inner billet p, which is in the range (a + (5 ... 10).

Кроме этого, провод т эксперименты по определению вли ни  величины наружного диаметра вершины конуса внутренней заго- 0 товки на качество соединени  биметаллов. Размеры наружной стальной заготовки остаютс  прежними, а наружный диаметр d.j вершин1.1 конуса внутренней заготовки измен ют от 50 до 67,2 мм, что соответствует наименьше.му d| и наибольшему диаметрам внутренней поверхности наружной заготовки. Значение среднего диаметра внутренней поверхности обозначено da.In addition, experiments are being carried out to determine the effect of the external diameter of the tip of the cone of the inner part on the quality of the bimetal joint. The dimensions of the outer steel billet remain the same, and the outer diameter d.j of the apex1.1 of the cone of the inner billet varies from 50 to 67.2 mm, which corresponds to the smallest. D | and the largest diameters of the inner surface of the outer blank. The mean diameter of the inner surface is indicated by da.

Зависимость качества соединени  от величины наружного диаметра верш1|ны конуса внутренней заготовки показана в табл. 2.The dependence of the quality of the joint on the size of the outer diameter of the cone of the inner blank is shown in Table. 2

.Анализ результатов экспериментов показывает , что оптима.чьное качество соединени  заготовок получено при ,6 м.м, т. е. когда d,j соответствует среднему диаметру di конуса внутренней поверхности наружной ста, 1ьной заготовки. Такое положение можно обь снить тем, что при величине наружного диаметра вершины конуса внутренней за1 отовки, равного среднему диаметру конуса внутренней поверхности наружной заготовки, окисные пленки вытесн ютс  нагретыми трением сло ми металла от середины заготовки к перед- не.му концу и выход т в грат 3.The analysis of the experimental results shows that the optimum joint quality of the blanks was obtained at 6 m, i.e. when d, j corresponds to the average diameter di of the cone of the inner surface of the outer hundred, 1 billet. This situation can be explained by the fact that when the outer diameter of the tip of the inner cone is equal to the average cone diameter of the inner surface of the outer billet, the oxide films are displaced by heated friction metal layers from the middle of the billet to the front. Grat 3.

Изобретение позвол ет повысить качество биметаллических изделий с одновременным снижением энергозатрат на их производство .The invention allows to improve the quality of bimetallic products with a simultaneous decrease in energy consumption for their production.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ производства биметаллических изделий, при котором сваривают заготовки,Method for the production of bimetallic products, in which billets are welded, 0 одна из которых выполнена с внутренним, а друга  - с наружным усеченными конусами , сочлен   их по коническим поверхност м под действием осевого давлени  и интенсивного трени , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  надежного0 one of which is made with internal, and the other with external truncated cones, articulated along conical surfaces under the action of axial pressure and intense friction, characterized in that, in order to ensure reliable 5 соединени  контактных поверхностей при использовании заготовок с различной величиной конусности, значение наружного диаметра вершины конуса внутренней заготовки выбирают равным среднему значению5 when connecting contact surfaces when using blanks with different taper values, the outer diameter of the tip of the cone of the inner blank is chosen equal to the average value 00 5five 00 5five диаметра конуса внутренней поверхности наружной заготовки, а величину конусности заготовок определ ют по зависимости р а+(5...10),the diameter of the cone of the inner surface of the outer billet, and the taper of the billet is determined by the dependence of p a + (5 ... 10), где р - угол конусности наружной поверхности внутренней заготовки, град; а- угол конусности внутренней поверхности наружной заготовки, град.where p is the angle of taper of the outer surface of the inner blank, hail; a - angle of taper of the inner surface of the outer billet, hail. Таблица 1Table 1 Таблица 2table 2 Фиг. 2FIG. 2 Фиг.дFig.d
SU874294032A 1987-08-05 1987-08-05 Method of producing bimetallic articles SU1530383A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874294032A SU1530383A1 (en) 1987-08-05 1987-08-05 Method of producing bimetallic articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874294032A SU1530383A1 (en) 1987-08-05 1987-08-05 Method of producing bimetallic articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1530383A1 true SU1530383A1 (en) 1989-12-23

Family

ID=21323163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874294032A SU1530383A1 (en) 1987-08-05 1987-08-05 Method of producing bimetallic articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1530383A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2768918C1 (en) * 2021-05-31 2022-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method for thermomechanical welding of dissimilar alloys
RU2793359C2 (en) * 2021-03-30 2023-03-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный университет" Friction welding method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Л 797859, кл. В 23 К 20/12, 1979. Авторское свидетельство СССР № 238322, кл. В 23 К 20/12, 1966 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793359C2 (en) * 2021-03-30 2023-03-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный университет" Friction welding method
RU2768918C1 (en) * 2021-05-31 2022-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Method for thermomechanical welding of dissimilar alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4162758A (en) Method for producing clad steel pipes
JPH02224806A (en) Plug for producing seamless steel pipe
SU1530383A1 (en) Method of producing bimetallic articles
US3350907A (en) Method for extruding molybdenum and tungsten
RU2025180C1 (en) Annular product manufacturing method
CN116060466B (en) Roller composite extrusion method and roller
CN1027496C (en) Blank technology of steel pipe type radial thrust bearing
SU1357169A1 (en) Method of friction welding of heterogeneous materials
SU1393521A1 (en) Tool for radial and rotary forging
RU2111810C1 (en) Method of making builtup products with lengthwise laminarity
CN218963611U (en) Petroleum perforating bullet shell wedge cross rolling blind hole rolling forming device
SU632450A1 (en) Method of making annular articles
SU1668001A2 (en) For expanding rings
RU2056227C1 (en) Method for separating pipes into annular billets
JPH0760335A (en) Method for drawing steel tube
SU1152686A1 (en) Method of turning out the round billet
RU1808466C (en) Method for machining smooth shafts
Corti et al. Superplastic isothermal forging: A model metal flow study
SU1570827A1 (en) Method of rolling shaped ring-type parts
SU1181756A1 (en) Method of producing disks by end face expanding
SU880545A1 (en) Mandrel for expanding blanks
SU1660815A1 (en) Method of manufacturing ringlike items
Volkov et al. High accuracy ring-shaped billets of titanium alloys
Tardif The explosive forming of conical shapes by metal gathering
SU1683850A1 (en) Method of rolling thin-wall shaped annular articles with flanges