Г Изобретение относитс к сварке ме галлов трением. Известен способ изготовлени свар кой трением клапана двигател внутреннего сгорани , при котором отштам пованна тарелка с коротким стержнем из жаропрочного трудносвариваемого материала (сплав 5Х20Н4АГ9) привариваетс к стержню из конструкционной стали (40ХН). Дл получени удовлетворительного качества трудносваривае мого соединени его выполн ют на спе циализированных машинах дл сварки трением повышенной (относительно пло щади стыка) мощности, обеспечивающих при значительном времени нагрева .(по р дка 12 с) усилие проковки в пределах 40-50 кг/мм. Только специализированные сварочные установки, имеющие мощные зажимные устройства как дл тарелки, так и дл стержн клапана и усиленные опорные узлы рабочих шпинделей, в состо нии выдерживать такой режим пр массовом производстве клапанов. Все это удорожает расходы на изготовлени издели . Кроме того, при повьш1енньпс усили х проковки происходит интенсив ное гратовыделение, что приводит к потер м дорогосто щего легированного материала. Необходимо также заметить, что да же повьш1енные усили проковки не даю абсолютной гарантии удовлетворительного качества сварки, что приводит к необходимости 100%-ного контрол сты ка соединени в лини х механической обработки клапана. Известен также способ изготовлени изделий из разнородных трудносвариваемых материалов, включающий операцию сварки с нагревом стыка тре нием при действии осевого усили и проковкой и операцию гор чей штамповки . Данный способ имеет те же недостатки , что и предыдущий, так как процесс сварки трением в нем осуществл етс полностью на сварочной машине . Усили проковки, развиваемого машиной, недостаточно дл получени удовлетворительного качества соединени заготовок из разнородных трудносвариваёмых металлов. Целью изобретени вл ютс упроще
ние технологии изготовлени , повышение качества соединени и экономи металла.
На чертеже показаны образцы, соответствующие различным стади м получени готового издели , например. 3 Указанна цель достигаетс тем, что проковку стыка осуществл ют в процессе гор чей штамповки. Заготовки из разнородных трудносвариваемых материалов, например клапана двигател внутреннего сгорани , предварительно соедин ют на обычном оборудовании дл сварки трением с использованием только осевого усили нагрева. На этой стадии изготовлени соединение еще не сформировано. После удалени грата заготовки подвергают гор чей штамповке в объеме металла, включающего стык предварительно сваренного соединени . Поскольку температура в этих технологических операци х (1150 ± 30 С) така же, как и температура проковки при сварке трением, а усилие гор чей штамповки превьшгает теоретические пределы усилий, возможных дл сварочного оборудовани , то проковка стыка соединени на этой стадии изготовлени издели обеспечивает абсолютную гарантию высокого качества сварки. Следует отметить, что на сварку поступают круглые заготовки. Поэтому, если в сварочной операции использовать только усили нагрева, то она может быть выполнена на неспециализированном оборудовании с помощью обычных зажимных устройств, обычных рабочих шпинделей и обычных приводов осевого усили . Естественно, при этом снижаютс затраты энергии на сварку и уменьшаетс количество отхода в грат дорогосто щегоМеталла. Проковка, Осуществл ема за счет усили горчей штамповки, обеспечивает качественно новые услови пластической деформации стыка соединени , которые невозможно создать при использовании только оборудовани дл сварки трением: на стадии гор чей штамповки площадь стыка соединени вначале несколько увеличиваетс , а затем уменьшаетс , принима сложную форму с криволинейной образующей, причем обща площадь стыка остаетс значительно большей, чем площадь сечени стержн . Благодар этому такое качество сварного соединени невозможно получить только при использовании оборудовани дл сварки трением .
клапана двигател внутреннего сгорани . На чертеже прин ты следующие обозначени : 1 - предварительно сваренные при усилии нагрева заготовки из жаропрочной и конструкционной, сталей со сн тым гратом; 2 - заготовка издели после выдавливани стержн клапана; 3 - готовое изделие после оформлени тарелки клапана; 4 - положение стыка предварительно сваренного соединени .
Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом. На обычной машине дл сварки трением соедин ют круглые заготовки из жаропрочной и конструкционной сталей трением при усилии нагрева, обеспечивающем вьщеление грата заготовки из жаропрочной стали (заготовки ф22-32 мм, относительна
скорость вращени 1500 об/мин, дайление нагрева 11 кг/мм, врем нагрева 4 с) . После удалени грата сваренные заготовки подают на гор чую штамповку , где выполн ютс операции выдавливани стержн и оформлени тарелки клапана. В результате проковки сварного стыка усилием пор дка 6080 т (давление 100-150 кг/мм) обеспечиваетс высокое качество соединени заготовок из трудносвариваемых обычным способом материалов.
Предлагаемый способ можно использовать при массовом производстве клапанов двигателей внутреннего сгорани , а также других штампованных изделий , у которых зона предварительной сварки подвергаетс пластическим деформаци м гор чей штамповки.