SU1620251A1 - Осадочна матрица - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке металлов и может быть использовано при сварке трением встык разнородных металлов. Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  путем выравнивани  деформирующих напр жений сжати  в плоскости сечени  сварного шва. Осадочна  матрица выполнена в виде разъемного са с центральным отверстием и формирующей грат фаской. В центральном отверстии матрицы выполнены компенсатор напр жений в виде канавки фасонного профил  и деформирующий по сок, диаметр которого равен 1,1 диаметра центральною отверсти  матрицы Деформирующий по сок расположен между формирующей грат фаской и компенсатором напр жений и плавно и соедин ет. В процессе сварки трением заготовок с резко различающимис  свойствами в осадочной матрице происходит деформаци  металла свариваемых заготовок в области сварного шва В результате происходит равномерное распределение напр же ний сжати  по плоскости сечени  сварного соединени  1 з.п. ф-лы, 1 ил ю

Description

Изобретение относитс  к сварке метал лов и может быть использовано при сварке трением встык разнородных металлов.

Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  путем выравнивани  деформирующих напр жений сжати  в плоскости сечени  сварного шва .

На чертеже изображена конструкци  предлагаемой осадочной матрицы.

Осадочна  матрица представл ет собой массивную разъемную шайбу 1, в корпусе которой выполнено сквозное центральное отверстие 2. Диаметр отверсти  2 на 1-2 мм больше диаметр свариваемой заготовки 3. В отверстии 2 выполнена формирующа  грат фаска 4 с углом 30-45°. В центральном отверстии 2 матрицы выполнен компенсатор 5 напр жений в виде канавки фасонного профил , объем которой определ етс  положением сварного шва в начале и конце проковки. Между фаской 4 и компенсатором 5 выполнен деформирующий по сок 6, плавно соединенный с фаской 4 и компенсатором 5 напр жений.

Экспериментально установлено, что наиболее благопри тные услови  дл  выравнивани  напр жений сжати  в поперечном сечении сварного шва создаютс  при выполнении диаметра отверсти , образованного деформирующим по ском 6, равным d.d где d - диаметр центрального отверсти  матрицы 1.

Осадочна  матрица работает следующим образом.

Матрицу устанавливают на торцовой стороне зажима 7, в котором устанавливают невращающуюс  заготовку 3 из более пластичного материала. Вылет заготовки 3 а торец матрицы 1,5-2,5 мм в зависимости от диаметра заготовки 3 Торец заготовки 3, противоположный свариваемом), опираетс  на основание 8. Заготовкч 9 ш менее пластичного металла (например, из быстрорежущей стали) закрепл ют в приспособлении (не показано), при помощи которого ей сообщаетс  вращательное движение и перемещение вдоль оси по направлению к заготовке 3 Закрепл ют загочовг :

СП

ки 3 и 9 и осадочную матрицу, затем осуществл ют цикл сварки. После разогрева торцовых зон свариваемых заготовок производ т проковку. На первой фазе проковки сближают заготовки в осевом направлении с приложением усили  сдавливани . При этом происходит интенсивное выдавливание металла в грат вместе с окисной пленкой.

Далее операци  проковки вступает во вторую фазу. Происходит дальнейша  деформаци  металла свариваемых заготовок, и фаска 4 матрицы заполн етс  разогретым металлом. При дальнейшем движении заготовки 9 заполненна  металлом фаска 4 и деформирующий по сок 6 преп тствуют дальнейшему увеличению диаметра заготовки в контактной и околошовной зоне заготовки из более пластичного металла, и проковка переходит в третью фазу. На третьей фазе проковки продолжают перемещать заготовку 9 по направлению к заготовке 3. Так как заготовка 3 более пластична , то заготовка 9 деформирует ее. При этом выдавленный объем металла из околошовной зоны заготовки 3 размещаетс  в компенсаторе 5 напр жений. Движение заготовки 9 продолжают до совмещени  ее торца с плоскостью наименьшего диаметра деформирующего по ска 6. При этом происходит объемное прессование контактной зоны сварного шва заготовок 3 и 9, в результате чего происходит равномерное распределение напр жений сжати  по плоскости сварного шва, ограниченного диаметром заготовок . К этому моменту создаетс  преп тствие дальнейшему продвижению заготовки 9 в осадочную матрицу, и заканчиваетс  треть  фаза проковки. Процесс сварки закончен .

Выполнение осадочной матрицы с деформирующим по ском и компенсатором напр жений позвол ет обеспечить степень деформации , достаточную дл  получени  качественного сварного шва путем выравнивани  величины напр жений сжати  по сечению сварного шва. Благодар  равномерному распределению напр жений по сечению сварно- го шва ликвидируютс  несплошности в зоне сварки в виде «блест щих колец, повышаетс  качество сварного шва. Высокое качество сварного соединени  позвол ет изготовить хвостовую часть т жело нагруженного инструмента из конструкционной стали, что приводит к экономии, нь- пример, быстрорежущей стали. Кроме того, высокое качество сварного соединени  в инструментальном производстве исключает поломку инструмента в зоне сварки, а также

возникновение трещин при термообработке сварного инструмента в зоне сварного шва. Таким образом, предлагаема  конструкци  осадочной матрицы позвол ет повысить качество сварного соединени , в результате чего повышаетс  надежность сварных соеди0 нений сталей, традиционно, относ щихс  к классу плохо свариваемых, а именно с резко различающимис  свойствами.

Claims (2)

1.Осадочна  матрица дл  проковки сварного шва заготовок из материалов с резко различающимис  свойствами, выполненна  в виде разъемного корпуса с центральным отверстием и формирующей грат фаской,

отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества сварного соединени  путем выравнивани  деформирующих напр жений в плоскости сечени  сварного шва, в центральном отверстии выполнены компенсатор напр жений в виде канавки фасонного профил  и деформирующий по сок, соедин ющий компенсатор с формирующей грат фаской .

2.Матрица по п. 1, отличающа с  тем, что диаметр деформирующего по ска составл ет 1,1 диаметра центрального отверсти  .матрицы.

2 1