UA69459C2 - Method and device for friction welding by rotating disk - Google Patents

Method and device for friction welding by rotating disk Download PDF

Info

Publication number
UA69459C2
UA69459C2 UA2001129110A UA2001129110A UA69459C2 UA 69459 C2 UA69459 C2 UA 69459C2 UA 2001129110 A UA2001129110 A UA 2001129110A UA 2001129110 A UA2001129110 A UA 2001129110A UA 69459 C2 UA69459 C2 UA 69459C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
disk
parts
joint
welding
slider
Prior art date
Application number
UA2001129110A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Borys Yevhenovych Paton
Leonid Mykhailovych Lobanov
Anatolii Yakovych Ischenko
Original Assignee
Ye O Paton Inst Of Electric We
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 Ye O Paton Inst Of Electric We filed Critical Ye O Paton Inst Of Electric We
Priority to UA2001129110A priority Critical patent/UA69459C2/en
Publication of UA69459C2 publication Critical patent/UA69459C2/en

Links

Abstract

The method for friction welding by rotating disk and device for its realization can be used in different branches of machine building for execution of joint and T-welds of large length in the sheet and shell structures of aluminum, titanium or other alloys, and at welding of thermoplastic polymers. Friction welding of the butt-joint sheet parts is performed by means of the rotating disk and slider, which are displaced progressively in the direction of welding together in such a manner that the slider is located behind the disk on the surface of parts, and the disk through the slider slot is submerged into the joint of parts. The material of joint is heated by disk to the plasticized condition as a result of work of frictional forces, it is transferred into the area behind the disk, where it is forcedly removed from the disk and is pressed out. The filler material is forcedly introduced into the front area of the welding zone, this is forced against the generatrix of the disk surface and with the help of the reception chamber located in the front section of the slider, is accumulated in plasticized condition. In the area behind the disk the material of joint is formed with strengthening under conditions of pressing, to this end the generating surface of slider is executed with a groove being converged. For developing the joint, a flange is made on the disk. It provides the possibility of alloying the material of joint, formation of required radius passages of corner and joints of different thickness or strengthening of the butt joints and decrease of the joint width. Weld quality as a result of the best uniformity and density of structure is also increased, the speed of welding is increase for 2-3 times, requirements for quality of the groove preparation of the welded parts are reduced, and the range of thicknesses of parts being subjected to welding is increased.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Область застосування: Зварювання тертям за допомогою обертового диску може використовуватися у 2 суднобудівній, ракетобудівній, літакобудівній промисловості та інших галузях машинобудування для виконання стикових та таврових зварних з'єднань великої довжини в листових та оболонкових конструкціях із алюмінієвих, титанових, а також інших сплавів. Може бути також застосовано при зварюванні термопластичних полімерів.Field of application: Friction welding with the help of a rotating disk can be used in 2 shipbuilding, rocket-building, aircraft-building industry and other branches of mechanical engineering to make long-length butt and fillet welds in sheet and shell structures made of aluminum, titanium and other alloys. It can also be used when welding thermoplastic polymers.

Аналоги: В широковідомому способі зварювання тертям деталі, що зварюються, спочатку розігрівають шляхом взаємного тертя одне об друге по місцю стику, а потім стискують і фіксують при охолодженні. Цей 70 процес порівняно просто реалізується при з'єднанні циліндричних деталей. Для деталей інших форм потрібно застосування складних пристроїв, що створюють взаємне зворотно-поступальне зміщення деталей з великою частотою. Наприклад, у патенті США Мо346732 (спосіб зварювання листів встик) для отримання якісних з'єднань потрібна висока точність підгонки та прямолінійність стику. Зварювання тертям задовгих листових деталей малої товщини не знайшло застосування в промисловості. 12 Відомий спосіб зварювання тертям (АС СРСР Мо1586879 від 31.10.88.), під час якого торці деталей, що з'єднуються, розігрівають за допомогою обертового диска з температуростійкого матеріалу, а вже після цього виконують проковування з'єднання. Недоліком цього способу є то, що потрібно розігрівати велику ширину крайок до високої температури. При зварюванні великих товщин такий розігрів є малоефективним. Окрім цього, спосіб може бути застосований тільки до матеріалів, які піддаються зварюванню проковкою.Analogues: In the well-known method of friction welding, the parts to be welded are first heated by mutual friction against each other at the point of contact, and then compressed and fixed during cooling. This 70 process is relatively simple to implement when connecting cylindrical parts. For parts of other shapes, the use of complex devices is required, which create mutual back-and-forth displacement of parts with a high frequency. For example, in the US patent Мо346732 (method of butt welding of sheets), high precision of fit and straightness of the joint are required to obtain high-quality connections. Friction welding of long sheet parts of small thickness has not found application in industry. 12 A known method of friction welding (AS USSR Mo1586879 dated 31.10.88), during which the ends of the parts to be joined are heated with the help of a rotating disk made of temperature-resistant material, and after that the connection is forged. The disadvantage of this method is that it is necessary to heat the large width of the edges to a high temperature. When welding large thicknesses, such heating is ineffective. In addition, the method can be applied only to materials that can be welded by forging.

Відомий спосіб зварювання тертям за допомогою обертового диску (З01655725А, В23К20/12, 15/06/1961), при якому на поверхні деталей по стику виконують канавку, вздовж якої диск рухається поступально в напрямку зварювання. Для втілення процесу зварювання твірна поверхня диску має симетричну проточку таким чином, що бокові частини диску мають більший діаметр і при зварюванні глибше занурені у деталі. Завдяки формі проточки пластифіковані крайки зближуються і відбувається процес з'єднання їх внаслідок стиснення. Найбільш суттєвим с 29 недоліком цього способу є незадовільна якість з'єднання по лінії змикання крайок. Ге)A known method of friction welding using a rotating disk (З01655725А, В23К20/12, 15/06/1961), in which a groove is made on the surface of the parts at the joint, along which the disk moves forward in the direction of welding. To implement the welding process, the creative surface of the disc has a symmetrical groove in such a way that the side parts of the disc have a larger diameter and are more deeply immersed in the parts during welding. Due to the shape of the groove, the plasticized edges are brought together and the process of connecting them due to compression occurs. The most significant drawback of this method is the unsatisfactory quality of the connection along the edge closure line. Gee)

Відомчий оригінальний спосіб зварювання, що захищений піонерським патентом ІРМ:МУ095/1035 від 10.06.93;Departmental original method of welding, protected by the pioneering patent of IRM: МУ095/1035 dated 10.06.93;

ІРС В2Ж 20/12, В29С 65/06 і уточнений патентом УУ095/26254 від 05.10.95 під назвою зварювання тертям з перемішуванням (Ргісіоп еіг У/еїдіпуо, ЕБМУ).IRS V2Zh 20/12, B29C 65/06 and specified by patent UU095/26254 dated 05.10.95 under the name friction welding with stirring (Rgisiop eig U/eidipuo, EBMU).

Суть способу полягає у тому, що для зварювання деталей, зібраних в з'єднання і притиснутих одна до одної о крайками, що зварюються, використовується проміжний робочий інструмент у вигляді обертового стрижня з ою матеріалу більш термостійкого, аніж у деталей, який під час зварювання заглиблюється в тіло деталей, обертається і" переміщується відносно них, створюючи при цьому в з'єднанні пластифіковану зону внаслідок З розігріву тертям, причому в зоні пластифікації матеріал з'єднання зазнає переміщення з перемішуванням. Для Ге») здійснення процесу стрижень конструктивно виконаний таким чином, що має, по перше, плескату частину торця, яка фрикційно торкається поверхні деталей, що зварюються, а по-друге - центральну частину меншого діаметру, о яка виступає із торця по формі пальця. Під час зварювання виступ є занурений у метал майже на всю його товщину і під час обертання перемішує його. Для формування з'єднання створені умови для пресування матеріалу в задній зоні перемішування. У відомому способі для цього деталі заневолюють з боків допоміжними « притискачами, а торцем стрижня зону зварювання прижимають до підкладки, причому для покращання режиму З 70 пресування стрижень відхилений назад на деякий кут. с Принципово новим у цьому способі на відміну від інших способів зварювання тертям з те, що тут з» відбувається зняття матеріалу деталей на крайках та переміщення його з перемішуванням і пресуванням, причому відбувається спочатку розрив міжкристалічних зв'язків у матеріалі шва з наступним миттєвим поновленням їх у новій структурі.The essence of the method is that for welding the parts assembled in a joint and pressed to each other by the edges to be welded, an intermediate working tool is used in the form of a rotating rod made of a material that is more heat resistant than that of the parts, which sinks in during welding into the body of the parts, rotates and moves relative to them, while creating a plasticized zone in the connection as a result of heating by friction, and in the zone of plasticization, the material of the connection undergoes movement with mixing. To implement the process, the rod is structurally designed in such a way, which has, first, a flattened part of the end, which frictionally touches the surface of the parts to be welded, and, second, a central part of a smaller diameter, which protrudes from the end in the shape of a finger. During welding, the protrusion is immersed in the metal for almost its entire length thickness and mixes it during rotation. To form a joint, conditions are created for pressing the material in the rear mixing zone. In the known methods for this are enslaved from the sides with auxiliary clamps, and with the end of the rod, the welding zone is pressed against the substrate, and to improve the mode of pressing, the rod is deflected back at some angle. What is fundamentally new in this method, unlike other methods of friction welding, is that here the material of the parts is removed at the edges and moved with mixing and pressing, and intercrystalline bonds in the weld material are first broken, followed by their immediate renewal in the new structure.

Основними недоліками способу є велика ширина шва, мала швидкість зварювання, неможливість подавання б присаджувального дроту та необхідність створення припливів на деталях для підсилення з'єднання. (се) Прототип. Найближчим по суті до способу, що пропонується, є спосіб КО2173619 СІ, В2ЗК 20/12, у якому на зібрані у стик і затиснуті з боків деталі встановлюють пристрій - повзун з проріззю, притискують цим е пристроєм деталі до підкладки, потім у прорізь вводять диск, який обертається з великою швидкістю і занурюють сл 20 йо в крайки деталей, матеріал яких пластифікуються, розігріваючись внаслідок роботи сил тертя, а потім поступально рухають диск разом із повзуном вздовж стику в напрямку зварювання. При цьому знятий з крайок с матеріал деталей диском переноситься з передньої зони у задню, де обтискується за допомогою повзуна.The main disadvantages of the method are the large width of the seam, low welding speed, the impossibility of feeding the bonding wire and the need to create inflows on the parts to strengthen the connection. (se) Prototype. The closest in essence to the proposed method is the method of KO2173619 SI, V2ZK 20/12, in which a device - a slider with a slot is installed on the parts assembled at the joint and clamped from the sides, the parts are pressed with this device to the substrate, then a disc is inserted into the slot , which rotates at a high speed and plunge sl 20 into the edges of the parts, the material of which is plasticized, heating up due to the work of frictional forces, and then the disk is progressively moved along with the slider along the joint in the direction of welding. At the same time, the material of the parts removed from the edges is transferred with a disk from the front zone to the rear, where it is pressed with the help of a slider.

Найбільш характерні процеси, які відбуваються при зварюванні відомим способом наступні: розігрів, пластифікація та зняття основного матеріалу з крайок деталей з розривом міжкристалічних зв'язків; 29 переміщення матеріалу шва з передньої зони в задню із подрібненням, перемішуванням та миттєвимThe most characteristic processes that occur during welding by a known method are the following: heating, plastification and removal of the main material from the edges of the parts with the breaking of intercrystalline bonds; 29 movement of the seam material from the front zone to the rear zone with grinding, mixing and instant

ГФ) відновленням міжкристалічних зв'язків; формування в задній зоні нероз'ємного з'єднання в умовах обмеження об'єму пластифікованого матеріалу. о Критика прототипу. 1. При зварюванні відомим способом процес формування шва супроводжується неминучими втратами матеріалу, що знятий з крайок деталей. Основна причина полягає у тому, що не весь 60 перенесений матеріал знімається з диску додатковим пристроєм. На диску після повзуна залишається шар матеріалу деякої товщини, що продовжує обертання у передню зону, де зустрічає опір твердих, ще недостатньо розігрітих крайок. Тут частина залишкового шару знімається з диску і накопичується у вигляді рихлої маси. Ця маса, охолоджуючись, твердішає і вимушено пересувається попереду разом із диском та повзуном. Окрім цього матеріал природно розсіюється по бічних частинах диску. Як наслідок під повзуном отримуємо недостатньо бо матеріалу для формування щільного з'єднання (особливо початок і кінець), шов містить велику кількість порожнин, що мають вигляд видовжених пор. У відомому способі деталі, що стикуються, мають бути дуже добре підігнані, без проміжків по стику, інакше це також призводить до дефіциту матеріалу шва.. Навіть незначна різниця по товщині зварюваних деталей або відхилення їх від також плескатості призводить до погіршання щільності з'єднання. Зрозуміло, що дефіцит матеріалу для спресовування шва особливо відчутний при зварюванні тонких з'єднань. 2. Механічні властивості з'єднання, одержаного відомим способом, нижчі аніж у основного металу (особливо це стосується високоміцних сплавів), оскільки в процесі перемішування відбуваються небажані зміни структури.HF) restoration of intercrystalline bonds; formation in the back zone of an inseparable connection under the conditions of limiting the volume of the plasticized material. o Criticism of the prototype. 1. When welding by a known method, the seam formation process is accompanied by inevitable losses of material removed from the edges of the parts. The main reason is that not all 60 transferred material is removed from the disk by the secondary device. A layer of material of some thickness remains on the disc after the slider, which continues rotation in the front zone, where it meets the resistance of hard, not yet sufficiently heated edges. Here, part of the residual layer is removed from the disk and accumulates in the form of a loose mass. This mass, cooling, hardens and is forced to move in front together with the disk and slider. In addition, the material is naturally dispersed on the sides of the disc. As a result, we get not enough material under the slider to form a tight connection (especially the beginning and end), the seam contains a large number of cavities that look like elongated pores. In the known method, the parts to be joined must be very well fitted, without gaps at the joint, otherwise this also leads to a shortage of weld material. Even a slight difference in the thickness of the welded parts or their deviation from flatness also leads to a deterioration in the tightness of the joint. It is clear that the shortage of material for pressing the seam is especially noticeable when welding thin joints. 2. The mechanical properties of the joint obtained by the known method are lower than those of the base metal (this is especially true of high-strength alloys), since undesirable structural changes occur during the mixing process.

Загалом ця проблема може бути вирішена формуванням необхідного підсилення зварного шва, введенням в 7/0 Нього елементів легування та застосування захисних газів. Накопичення твердої рихлої маси перед диском перешкоджає внесенню присаджувального матеріалу очевидними методами.In general, this problem can be solved by the formation of the necessary reinforcement of the weld seam, the introduction of alloying elements into 7/0 and the use of shielding gases. Accumulation of solid loose mass in front of the disc prevents the introduction of planting material by obvious methods.

З. Значний опір твердої передньої зони деталей обумовлює велику товщину диску і малу швидкість зварювання відомим способом, а процес формування шва є критичним, що пояснюється механізмом трансформації матеріалу шва. Частки металу переносяться з передньої зони до задньої завдяки їх руху подібно гідравлічній течії, яку ініціює твірна поверхня диску. Перемішування відбувається переважно в задній зоні, де частки, які знаходяться ближче до центру з'єднання, зазнають гальмівної дії часток, що знаходяться ближче до периферії.C. The significant resistance of the hard front zone of the parts determines the large thickness of the disk and the low speed of welding in a known way, and the process of forming the seam is critical, which is explained by the mechanism of transformation of the seam material. Particles of metal are transferred from the front zone to the rear due to their movement, similar to the hydraulic current, which is initiated by the generating surface of the disk. Mixing takes place mainly in the rear zone, where the particles that are closer to the center of the joint are subjected to the braking effect of the particles that are closer to the periphery.

З одного боку важко забезпечити режим формування з'єднання на малих товщинах внаслідок того, що основна кількість матеріалу шва перетікає Через вузький проміжок між низом диску та підкладкою. Чим більша ширина течії, тим гірша однорідність перемішування. Шви, виконані на тонких пластинах, мають низьку якість переважно з причини неоднорідної структури із залишками сліду стику (неподрібнених окисних плівок та нез'єднань зерен) у центрі і різкої зміни зернистості по зоні сплавлення. При відносно малій товщині деталей, що зварюються відомим способом (для АІ-сплавів менше за Змм), коли тепла необхідно вводити мало (інакше зразки втрачають твердість в широкій зоні і порушуються умови обтискання), а проміжок знизу диску надто с г тонкий для проходження малопластичного матеріалу, формування шва не відбувається.On the one hand, it is difficult to ensure the mode of formation of the connection at small thicknesses due to the fact that the main amount of the seam material flows through the narrow gap between the bottom of the disc and the substrate. The greater the flow width, the worse the homogeneity of mixing. Seams made on thin plates are of low quality mainly due to a non-uniform structure with remnants of the contact trace (uncrushed oxide films and unjoined grains) in the center and a sharp change in grain size in the fusion zone. With a relatively small thickness of parts welded by a known method (for AI-alloys less than Zmm), when little heat needs to be introduced (otherwise the samples lose their hardness in a wide area and the crimping conditions are violated), and the gap below the disc is too thin for the passage of low-plastic material, seam formation does not occur.

З іншого боку важко забезпечити формування з'єднання на великих товщинах внаслідок перегріву матеріалу і) вище температури солідусу. Збільшення товщини заготовок для зварювання потребує збільшення кількості матеріалу (швидкості) потоку та одночасного збільшення кількості теплоти (відновлення), яка витрачається на розповсюдження. Ці параметри пропорційно змінюються із зміною лінійної швидкості обертів диску. Але зі Ге! зо збільшенням температури зменшується товщина (глибина) течії з причини зростання пластичності у шарі матеріалу. При відносно великій товщині зразків, що зварюються відомим способом (для АІ-сплавів вище Омм), о виникає режим, коли теплота не встигає розповсюдитись від диску, тоді матеріал течії перегрівається «г настільки, що стає надто тонким, і наповнення шва не відбувається (значна кількість матеріалу проходить крізь щілину між диском та повзуном). Шви, виконані відомим способом на товстих пластинах , мають низьку якість ме)On the other hand, it is difficult to ensure the formation of a connection at large thicknesses due to overheating of the material i) above the solidus temperature. Increasing the thickness of the workpieces for welding requires an increase in the amount of material (flow rate) and a simultaneous increase in the amount of heat (recovery) that is spent on propagation. These parameters change proportionally with the change in the linear speed of the disk. But with Ge! with an increase in temperature, the thickness (depth) of the flow decreases due to the increase in plasticity in the material layer. With a relatively large thickness of the samples welded by the known method (for AI-alloys above Ohm), a regime occurs when the heat does not have time to spread from the disk, then the material of the flow is overheated to such an extent that it becomes too thin, and the filling of the seam does not occur ( a significant amount of material passes through the gap between the disk and the slider). Seams made by a known method on thick plates are of low quality (me)

Зз5 переважно за рахунок нещільної структури з наявністю великої кількості пустот по об'єму і перегрітих включень «о із втратою елементів легування. 4. Твірна поверхня повзуна, що пересувається по стику, є плоска; При виконанні кутових з'єднань відомим способом потрібно в деталях, що зварюються, створювати відповідні припливи, які створювали б плескату смугу біля шва дещо більшої ширини, ніж товщина диску. Такі ж припливи потрібно створювати при зварюванні « деталей різної товщини і для утворення підсилення зварного шва при зварюванні сплавів, що розміцнються при з с зварюванні.Зз5 is mainly due to a loose structure with the presence of a large number of voids in volume and overheated inclusions with the loss of alloying elements. 4. The creative surface of the slider moving along the joint is flat; When making corner joints in a known way, it is necessary to create appropriate inflows in the parts to be welded, which would create a flattened strip near the seam of a slightly larger width than the thickness of the disk. The same inflows must be created when welding parts of different thicknesses and for the formation of weld reinforcement when welding alloys that strengthen during welding.

Таким чином, найбільш суттєвими недоліками відомого способу є: з 1. низька якість з'єднання; 2. неможливість легування матеріалу шва;Thus, the most significant disadvantages of the known method are: 1. low quality of the connection; 2. impossibility of alloying the seam material;

З. неможливість одержати підсилення стикових з'єднань або радіусні переходи кутових з'єднань, абоC. impossibility of obtaining reinforcement of butt joints or radius transitions of corner joints, or

Ге» з'єднань різної товщини без попереднього створення на деталях фасонних припливів. 4. підвищені вимоги до підгонки щілини в стику, до плескатості поверхні деталей, що зварюються, та до се) відхилень їх по товщині; їх 5. мала швидкість зварювання; 6. завищена ширина зварного шва; о 7. обмежена (зверху і знизу) допустима товщина деталей для зварювання.Ge» connections of different thicknesses without previously creating shaped tides on the parts. 4. increased requirements for the adjustment of the gap in the joint, for the flatness of the surface of the parts to be welded, and for se) deviations in their thickness; their 5. low welding speed; 6. excessive width of the weld; o 7. the permissible thickness of parts for welding is limited (above and below).

Ге) Новий спосіб і пристрій для зварювання тертям спрямований на вирішення задачі покращання якості зварного з'єднання, забезпечення можливості легування шва або формування потовщень на стикових швах, або формування необхідних радіусних переходів в кутових і різнотовщинних з'єднаннях, збільшення швидкостіGe) The new method and device for friction welding is aimed at solving the problem of improving the quality of the welded joint, ensuring the possibility of alloying the seam or forming thickenings on butt seams, or forming the necessary radius transitions in corner and joints of different thicknesses, increasing the speed

Зварювання, зменшення ширини зварного шва, розширення діапазону товщин, що підлягають зварюванню, зниження вимог до якості підготування крайок деталей, що зварюються.Welding, reducing the width of the weld seam, expanding the range of thicknesses to be welded, reducing the requirements for the quality of the preparation of the edges of the parts to be welded.

Ф) Суть нового способу і пристрою зварювання тертям обертовим, при якому зібрані в стик листові деталі ка притискують до підкладки допоміжним інструментом у вигляді повзуна з проріззю, а основний інструмент у вигляді диску вставляють у прорізь, обертають навколо своєї осі і занурюють в матеріал деталей у місці стику бо і переміщують разом із повзуном поступально у напрямку зварювання, при цьому зварювання утворюється внаслідок пластифікації матеріалу шва від роботи сил тертя, переміщення його з передньої зони зварювання в задню, перемішування та обтиснення в останній, полягає у тому, що у проміжок між деталями та диском у передній зоні подають присаджувальний матеріал у вигляді стрічки або дроту з регулюванням зусилля притиснення до твірної поверхні диску, а об'єм пластифікованого матеріалу, що утворюється у проміжку, 65 обмежують приймальною камерою, полягає у тому, що крайки деталей розроблюють в передній зоні зварювання, для чого твірна поверхня диску по центру товщини має реборду, висота якої відповідає товщині деталей, полягає у тому, що твірна поверхня повзуна в задній зоні має формуючу канавку зі звуженням, яке відповідає формі підсилення шва, а в передній зоні - приймальну канавку для обмеження об'єму пластифікованого матеріалу присадки, полягає у тому, що твірна поверхня диску має періодично розташованіF) The essence of the new method and device of rotary friction welding, in which the assembled sheet parts are pressed to the substrate with an auxiliary tool in the form of a slider with a slot, and the main tool in the form of a disk is inserted into the slot, rotated around its axis and immersed in the material of the parts in at the point of contact, they are moved together with the slider in the direction of welding, while the welding is formed due to the plasticization of the seam material from the work of frictional forces, its movement from the front welding zone to the rear, mixing and crimping in the latter, consists in the fact that in the gap between the parts and the disk in the front zone, the setting material is fed in the form of a tape or wire with the adjustment of the force of pressing against the forming surface of the disk, and the volume of the plasticized material formed in the gap, 65 is limited by the receiving chamber, consists in the fact that the edges of the parts are developed in the front zone welding, for which the forming surface of the disc in the center of the thickness has a flange, the height of which corresponds to the thickness of the parts, consists in the fact that the sliding forming surface in the rear zone has a forming groove with a narrowing that corresponds to the shape of the seam reinforcement, and in the front zone - a receiving groove to limit the volume of the plasticized additive material, consists in the fact that the creative surface of the disk has periodically located

Виступи та западини, виконані, наприклад, як шестерня двоякого укосу, полягає у тому, що основний інструмент складається із трьох дисків, центральний з яких виступає як реборда, причому кожна складова або тільки центральна виконана з окремих пелюсток, наприклад, як щітка-голкофреза. Конструктивна схема нового способу подана на фіг.1, де: 1 - присаджувальний матеріал; 2 - приймальна камера; З - деталі, що зварюються; 4 - диск обертовий; 5 - пластифікований матеріал; 6 - реборда; 7 - стик; 8 - шов; 9 - філь'єра повзуна;. 10 - повзун. 70 Пристрій для зварювання тертям з перемішуванням за новим способом складається із обертового диска, повзуна, що ковзає позаду диска по поверхні деталей, що зварюються, і приймальної камери для подавання присаджувального матеріалу.Protrusions and depressions, made, for example, as a double bevel gear, is that the main tool consists of three disks, the central one of which acts as a flange, and each component or only the central one is made of separate petals, for example, like a brush-needle cutter. The structural scheme of the new method is shown in Fig. 1, where: 1 - grafting material; 2 - reception chamber; C - parts to be welded; 4 - rotating disc; 5 - plasticized material; 6 - rib; 7 - joint; 8 - seam; 9 - a sliding die;. 10 - slider. 70 The device for friction stir welding according to the new method consists of a rotating disk, a slider that slides behind the disk on the surface of the parts to be welded, and a receiving chamber for feeding the filler material.

Приймальна камера розташована у передній зоні і може бути виконана за одне ціле із повзуном, як канавка, обернена до поверхні деталей. Тут, внаслідок розігріву акумулюється об'єм пластифікованого матеріалу у /5 Вузькому проміжку між диском та деталями. Матеріал присадки у вигляді, наприклад, стрічки, вводять в камеру примусово із зусиллям ЕР. Регулюванням зусилля змушують пластифікуватись матеріал в об'ємі проміжку та створюють умови, за яких пластичність матеріалу в камері вища аніж у залишкового шару (про нього йшлося раніше). Сила Е спричиняє пересування матеріалу в камері у напрямку твірної поверхні диску та притискання до неї.The receiving chamber is located in the front area and can be made integral with the slider, as a groove facing the surface of the parts. Here, as a result of heating, the volume of plasticized material accumulates in /5 Narrow gap between the disk and the parts. Additive material in the form of, for example, a tape, is forcibly introduced into the chamber with the force of ER. By adjusting the forces, the material in the gap volume is forced to plasticize and create conditions under which the plasticity of the material in the chamber is higher than that of the residual layer (it was discussed earlier). The force E causes the movement of the material in the chamber in the direction of the forming surface of the disc and is pressed against it.

Стінки камери перешкоджають витисненню матеріалу на сторони і спрямовують його на твірну поверхню диску. Обертовий диск ініціює рух "під себе" пластифікованого матеріалу, що знаходиться в камері. При цьому з'являється можливість дещо підвищити швидкість зварювання внаслідок додаткового підігріву крайків деталей матеріалом камери.The walls of the chamber prevent the material from being pushed to the sides and direct it to the creative surface of the disk. The rotating disc initiates the movement "under itself" of the plasticized material in the chamber. At the same time, it becomes possible to slightly increase the welding speed due to the additional heating of the edges of the parts by the material of the camera.

Повзун по новому способу слугує для формування підсилення в умовах пресування металу шва. Для цього в с ов повзуні виконана канавка перемінного перерізу - починаючись від прорізі по формі диска, вона має форму філь'єри, що звужується і закінчується вихідним перерізом за формою підсилення зварного з'єднання (Фіг.2, де: і) 1 - деталі, що з'єднуються; 2 - стик; З - шов; 4 - повзун; 5 - прорізь повзуна для реборди диску; 6 - поверхня повзуна, що обернена до бічних частин диску; 7 - філь"'єра. Для обтискання деталі фіксуються з боків від розбігу допоміжним інструментом і притискуються повзуном до підкладки з певним зусиллям, щоб Ге! зо перешкодити вигину від плескатості.The slider in a new way serves to form reinforcement under the conditions of pressing the seam metal. For this, a groove of variable cross-section is made in the slider - starting from the slot in the shape of a disk, it has the shape of a spinneret, which narrows and ends with the initial cross-section in the shape of the reinforcement of the welded joint (Fig. 2, where: i) 1 - details , which connect; 2 - joint; Z - seam; 4 - slider; 5 - slit of the slider for the rim of the disk; 6 - sliding surface facing the side parts of the disc; 7 - die. For crimping, the parts are fixed on the sides from the run-up with an auxiliary tool and pressed with a slider to the substrate with a certain effort to prevent bending from flatness.

Профіль філь'єри разом з підкладкою створює форму, подібну до тих, що використовуються в пристроях для о отримання пресованих профілів, а фізичний процес, що має місце у філь'єрі, подібний до процесу пресування. «гThe die profile together with the substrate creates a shape similar to those used in press profile machines, and the physical process that takes place in the die is similar to the pressing process. "Mr

Тиск пресування у філь'єрі створюється, по-перше, за рахунок нагнітання матеріалу течії обертовим диском, по-друге - примусовим протягненням матеріалу відносно філь'єри під час пересування повзуна по з'єднанню, що ме) зв оХОЛОДЖУуЮЧИСЬ, твердішає. За наявності пресування по новому способу щільність матеріалу шва вища. «оPressing pressure in the die is created, firstly, due to the injection of the material into the flow by the rotating disk, and secondly, by the forced stretching of the material relative to the die during the movement of the slider along the joint, which, as it cools, hardens. In the presence of pressing using a new method, the density of the seam material is higher. "at

Найбільш раціональна конструкція диска складається із трьох частин: двох бічних, які при зварюванні своїми циліндричними поверхнями фрикційно торкаються із деталями, що зварюються, по зоні біля шва і центральної, яка виступає із бічних як реборда і під час зварювання занурена в деталі майже на всю їх товщину. Такий диск є ініціатором більш ефективного перемішування і нагнітання матеріалу внаслідок того, що « 70 реборда введена в об'єм філь'єри. в с Кількість теплоти, що генерується тертям, залежить від розміру контактуючої кромки обертового диску. У пристрої по новому способу маємо можливість збільшити ширину бічних частин диску для підвищення ;» інтенсивності процесу без зміни товщини реборди. Процес по новому способу зароджується з операції розроблювання стику переднім краєм реборди. Про це свідчать рештки механічного відрізання матеріалу на початку сліду від диску при спеціально раптовій зупинці процесу зварювання. Тонка реборда підрізає крайкиThe most rational design of the disc consists of three parts: two side parts, which during welding with their cylindrical surfaces frictionally touch the parts to be welded, in the zone near the seam, and the central part, which protrudes from the side parts as a flange and during welding is immersed in the parts for almost their entire length thickness Such a disk is the initiator of more effective mixing and injection of the material due to the fact that the 70 edge is introduced into the volume of the die. in s The amount of heat generated by friction depends on the size of the contact edge of the rotating disk. In the device using a new method, we have the opportunity to increase the width of the side parts of the disk to increase;" intensity of the process without changing the thickness of the flange. The process in a new way originates from the operation of developing the joint with the front edge of the rib. This is evidenced by the remains of the mechanical cutting of the material at the beginning of the trace from the disk when the welding process is especially suddenly stopped. A thin rib trims the edges

Ге» деталей у холодному стані, чим забезпечується симетричність подальшого розігріву і перемішування, навіть у випадку відхилень стику чи товщини щілини. Тут щільна підгонка стику не обов'язкова, навпаки, наявність і, щілини зменшує опір реборді. Як результат за новим способом швидкість зварювання суттєво збільшується їх порівняно із відомим.Ge" of parts in a cold state, which ensures the symmetry of further heating and mixing, even in the case of deviations of the joint or the thickness of the gap. Here, a tight fitting of the joint is not necessary, on the contrary, the presence of gaps reduces the resistance of the rib. As a result, according to the new method, the welding speed significantly increases compared to the known one.

Товщина реборди незначна (0,5-2,5мм), тому ширина шва, що виконаний новим способом, у декілька разів о менша, аніж у відомому способі. Перемішуванню підлягає менший об'єм металу при довгому переміщенні,The thickness of the rib is small (0.5-2.5 mm), so the width of the seam made by the new method is several times smaller than in the known method. A smaller volume of metal is subject to stirring during long movement,

Ге) внаслідок чого воно більш інтенсивне. Завдяки посиленій течії, частки металу, що захоплюються диском, зазнають більшого подрібнення. Отримуємо рекомбінацію зв'язків з більшим насиченням, подрібненням та однорідністю, ніж у відомого способу.Ge) as a result of which it is more intense. Thanks to the increased current, the metal particles captured by the disc undergo greater grinding. We obtain the recombination of bonds with greater saturation, grinding and homogeneity than in the known method.

По новому способу за наявності відповідної кількості присаджувального матеріалу якісна підгонка поверхні деталей, що стикуються, не потрібна і є можливим сформувати шов з достатнім підсиленням, яке будеAccording to the new method, in the presence of an appropriate amount of grafting material, a high-quality adjustment of the surface of the joining parts is not required, and it is possible to form a seam with sufficient reinforcement, which will

Ф) відповідати вихідному перерізу пазу повзуна. Крім цього є можливість сформувати підсилення по кореню шва, ка для чого потрібно у підкладці виконати відповідну канавку.F) to correspond to the initial cross-section of the slider groove. In addition, it is possible to form a reinforcement at the root of the seam, for which you need to make a suitable groove in the lining.

Якість шва, який виконано новим способом, краща завдяки більш однорідній та дрібнозернистій структурі. бо Наповнення шва щільне, без дефектів типу шпаринок та нез'єднань по границі зерен. Завдяки введенню елементів легування та формування підсилення величина міцності зварного з'єднання за новим способом підвищується до рівня основного металу.The quality of the seam, which is made by the new method, is better due to a more uniform and fine-grained structure. because the filling of the seam is dense, without defects such as cracks and disjoints along the grain boundary. Thanks to the introduction of alloying elements and the formation of reinforcement, the value of the strength of the welded joint according to the new method is increased to the level of the base metal.

Для нового способу не має необхідності створювати додаткові припливи при зварюванні кутових швів або різних за товщиною листів. У цьому випадку достатньо бокові частини диску виконати або конічними, або різного 65 діаметру (Фіг.3, де: 1 - схема зварювання тертям з перемішуванням за допомогою диску деталей різної товщини; 2 - схема зварювання тертям за допомогою диску таврового з'єднання). Слід відмітити, що це суттєво поліпшує практичне використання способу при зварюванні таврових з'єднань, оскільки в них плавні радіусні переходи є необхідними.For the new method, it is not necessary to create additional inflows when welding corner seams or sheets of different thicknesses. In this case, it is enough to make the side parts of the disk either conical or of different 65 diameter (Fig. 3, where: 1 - diagram of friction welding with stirring using a disk of parts of different thickness; 2 - diagram of friction welding using a T-joint disk). It should be noted that this significantly improves the practical use of the method when welding T-joints, since smooth radius transitions are necessary in them.

Твірна поверхня диску, особливо реборда, може бути виконана конструктивно як постійного перерізу, так іThe forming surface of the disk, especially the flange, can be made structurally of both a constant section and

Може бути обладнана періодично розташованими по ободу виступами і западинами. В останньому випадку перемішування буде більш однорідним. Конфігурація ободу диску може бути, наприклад, як шестерня із зубами двоякого укосу (у вигляді протектора колеса всюдиходу). В усякому разі вона повинна бути раціональною, виходячи із стійкості, ресурсу і працездатності диску та якості перемішування матеріалу.It can be equipped with protrusions and depressions located periodically along the rim. In the latter case, the mixing will be more homogeneous. The configuration of the disc rim can be, for example, like a gear with double bevel teeth (in the form of an all-terrain wheel tread). In any case, it should be rational, based on the stability, resource and performance of the disk and the quality of material mixing.

Але, все рівно, суцільна реборда є ініціатором течії матеріалу шва переважно поздовжньої орієнтації, що 7/0 Не сприяє однорідності структури шва.. Крім того, під час поступального руху такій реборді протидіє опір недостатньо розігрітої передньої зони металу стику. Цих недоліків можна позбутися, якщо центральну частину диску виконати з окремих, розташованих по діаметру пелюсток, що можуть пружно відгинатись, наприклад, у вигляді щітки-голкофрези (Фіг.4, дес 1 - центральна частина диску (щітка голко-фреза); 2 - бічна частина диску; З - повзун; 4 - деталі, що зварюються; 5 - зона пластифікації). Такі пелюстки разом працюють як реборда (у частині, що виступає), а кожна окремо - це мініатюрний шпатель, що знімає дрібні порції металу з передньої зони зварювання і переносить їх в задню, причому, в силу того, що пелюстка має можливість вигинатися від твердого опору, знімання буде проходити винятково із м'якої пластифікованої зони. Внаслідок цього підвищується швидкість зварювання і однорідність перемішування.But, all things being equal, a continuous rib is the initiator of the flow of the seam material in a predominantly longitudinal direction, which does not contribute to the homogeneity of the seam structure. In addition, during translational movement, such a rib is opposed by the resistance of the insufficiently heated front zone of the joint metal. These shortcomings can be eliminated if the central part of the disc is made of separate petals arranged along the diameter, which can flex elastically, for example, in the form of a brush-needle cutter (Fig. 4, des 1 - central part of the disc (brush needle-cutter); 2 - the side part of the disk; C - slider; 4 - parts to be welded; 5 - plasticization zone). Such petals together work as a flange (in the part that protrudes), and each one separately is a miniature spatula that removes small portions of metal from the front welding zone and transfers them to the rear, moreover, due to the fact that the petal has the ability to bend from a solid support, removal will take place exclusively from the soft plasticized zone. As a result, the speed of welding and homogeneity of mixing increases.

Бічні частини диску можуть бути також виконані як металева щітка. У порівнянні із суцільним варіантом, го така конструкція має дві переваги: по-перше - поперед диску під фрикційним контактом знаходиться більша за довжиною ділянка стику; по-друге - частки матеріалу, які реборда намагається витиснути із центра стику на обидва боки, такою щіткою примусово заносяться у філь'єру.The side parts of the disk can also be made as a metal brush. Compared to the solid version, this design has two advantages: firstly, there is a longer section of the joint in front of the disc under the frictional contact; secondly - particles of material that the rib tries to push out from the center of the joint to both sides are forced into the die with such a brush.

Приклад конкретного виконанняAn example of a specific implementation

На фіг.5 подано фото лабораторного пристрою для зварювання зразків із алюмінієвих сплавів за новим сч способом. Де: 1 - диск обертовий; 2 - зразок, що зварюється; З - механізм пересування зразка; 4 - приймальна камера; 5 - супорт повзуна. і)Fig. 5 shows a photo of a laboratory device for welding samples from aluminum alloys according to the new technical method. Where: 1 - rotating disc; 2 - sample to be welded; C - sample movement mechanism; 4 - reception chamber; 5 - slider support. and)

На лабораторному пристрої одержано зразки стикових та кутових з'єднань пластин із алюмінієвих сплавівSamples of butt and corner joints of aluminum alloy plates were obtained on the laboratory device

АДЗ1 завтовшки 0,5-3мм, Діб завтовшки 2О0мм, Амгб1 завтовшки бмм, АмгбНН завтовшки 1бмм, АбО13 завтовшки 21Змм. При якісному заповненні шва одержували підсилення заввишки до 5мм. Ге! зо На фіг.б наведені фото лицьового (1) та зворотного (2) боку зразків зварного стикового з'єднання зі сплаву АДЗ1 товщиною 1,5мм, що отриманий на лабораторному пристрої. оADZ1 thickness 0.5-3mm, Dib thickness 2O0mm, Amgb1 thickness bmm, AmgbNN thickness 1bmm, AbO13 thickness 21Zmm. With high-quality filling of the seam, reinforcement up to 5 mm in height was obtained. Gee! zo Fig. b shows photos of the front (1) and back (2) side of the samples of the welded butt joint made of ADZ1 alloy with a thickness of 1.5 mm, obtained on a laboratory device. at

Перелік фігур. «гList of figures. "Mr

Фіг.1 - Схема зварювання тертям з перемішуванням за допомогою обертового диску.Fig. 1 - Scheme of friction welding with stirring using a rotating disc.

Фіг.2 - Ескіз конструкції повзуна. ме)Fig. 2 - Sketch of the design of the slider. me)

Фіг.3 - Схема зварювання тертям з перемішуванням таврових та різних за «о товщиною з'єднань.Fig. 3 - Scheme of friction welding with mixing of branded and different thickness joints.

Фіг.4 - Єскіз конструкції центральної частини диску, що складається з окремих пелюсток.Fig. 4 - Sketch of the design of the central part of the disk, consisting of separate petals.

Фіг.5 - Лабораторне обладнання для зварювання тертям з перемішуванням за допомогою обертового диска.Fig. 5 - Laboratory equipment for friction stir welding using a rotating disc.

Фіг.6 - Зразки із сплаву АДЗ1, що зварені новим способом. « - с ;» (22) се) щ» с 50 3е)Fig. 6 - Samples of ADZ1 alloy welded by a new method. " - with ;" (22) se) sh» s 50 3e)

Ф) іме) 60 б5 кл ДИ б АЯ-Я о) що що Й . у, -вВІД Че В 5-5 2 - БИ г -- 5F) ime) 60 b5 cl DY b AYA-Ya o) what what Y . y, -vVID Che B 5-5 2 - BY r -- 5

Я свв АК кін ІЗ 3 сєем/ - ШІ й Ср кн ВІ з гтвй іа Мія їх вів ши ву) --- Ед- сч пиши ЕЕ ер 9I svv AK kin IZ 3 seem/ - SHI and Sr kn VI with gtvy ia Mia them viv shi vu) --- Ed- sch pish EE er 9

Панна ЇЙ я Я яри й : 1 ІС в) « (22) (Се)Miss ІІ І I яри и: 1 IS c) « (22) (Se)

Фіг. 1 « - с ;» (22) се) г» сл 50 3е)Fig. 1 "- s ;" (22) se) d» sl 50 3e)

Ф) іме) бо б5F) name) because b5

, З ух й 70 ря й т ев шо 7 2 х, й зв поп ОО ОО В ---е сотні щі.

Ге) їй «ІGe) to her "I

Фіг. 2 й й : Щ " " | Й й 47 ри | Ї . и ха ж 4 . й У о. й ; ш шще й ОО ре о | 24 ДЕ |. сі . г іFig. 2 nd : Щ " " | And 47 ry | She and yes, 4. and In o. and sh shsche and OO re o | 24 WHERE |. see g and

Ге й дня -- тт т що ЩоGee and day -- tt t what What

Ф коF co

Фіг. ЗFig. WITH

Ук й Ше ШИ, й шу шо Ї у, о СУ 7 стік тн яту тт КАЖУ 2 сно нд ма: ВИслВая ши чи ше ЩІ : Й Що шо шо . - о,Uk y She SHY, y shu sho Yi y, o SU 7 stik tn yatu tt I SAY 2 sno nd ma: PRONUNCIATION shi or she SHHI : Y What sho sho . - oh

Ге) ю «Ge) yu «

Фіг. 4 Ф (Се) « - с ;» (е)) (се) їз с 20 (Че) (Ф. ко во 65 що. НеFig. 4 F (Se) « - с ;» (e)) (se) iz s 20 (Che) (F. ko vo 65 what. No

Мт Е. паці з линии 4 сон .Mt E. patsi from line 4 son.

Мен ШЕ Ж я, хі : їMen SHE Z I, hi : i

Ре СИ Ол ж й де я Б ЖRe SY Ol same and where I B Z

Ваш пи ши я Те, . й ай: йYour writing is that, . y ay: y

М й ше Шен БНи пи яку Ем й Да вісн Не ї о ДН ви дя Мей хи шкі прMyshe Shen Bny pi yak Em y Da visn Ne yi o DN vy dia Mei kh shki pr

ОК щи колл ї Ще ах ний ЗИ а ера Яке виш ний СOK school college

ЛУввеВ Гейне Бл 9, мМ АЖ не і КВ а Ду вл ееLUvveV Heine Bl 9, mm AJ ne and KV a Du wl ee

Шен р: вв -ЩК тей, КВ ій дя, ЕЕ зл КО ж ве ЯН Я ле АН я ЗИ хи жунки дя, яеозбю 5, М ' вита пуек Тв я . ШЕ: Кінга тр ще Зс пк ЕН ші ВН се Ан и ве ЯН шо Ж ЕК ку ктх є прі Е як КК Я вне Я «о. й й пад Кома в о: ше кий КУКИ в. о те удееннн ТЕ хЯ й йShen r: vv -SHK tey, KV iy dya, EE zl KO zh ve YAN I le AN i ZY hi zhunki dya, yaozbyu 5, M ' vyta puek Tv i . SHE: Kinga tr still Zs pk EN shi VN se An i ve YAN sho Ж EK ku kth is pri E as KK I vne I «o. y y pad Koma v o: she kyy KUKI v. o te udeennn TE хЯ и и

По сш ск, о о Ка і. 7. ие піде шо ж НИ КС ча сн я ї щ 5 х пул г р ВИ ТАК Х ї. мед не тях каPo ssh sk, o o Ka i. 7. What is the next step? Honey is not sweet

ПИ нео: В ЩЕ ей хр я А д АН й : ве пня ла лі 3 Би Кей КЕ т ну Ост ке ке: таж и г: пен пе А т раси Тр у уже КЕ ВЕ как - гей те КО з ШЕ пе Дон ес сне САН А иPI neo: W SCHE ey hr ya A d AN y : ve pnya la li 3 By Kei KE t nu Ost ke ke: tazh i g: pen pe A t rasi Tr u already KE VE kak - hei te KO z SHE pe Don es sne SAN A i

Ян еко Б С Кй те А МИ ло КН ідеJan eco B S Ky te A MY lo KN ide

ЦК й М есе о. п ау: СТЕ з й ви о потече Ше яву реве кри ан ніеннй г Вже, в тої Щі саке ж ЕМ ОМ шк ОО еВ ИХ ит р він ска ЕН де Зай ДЕ ноюю ати. ї 2 МН го йде вісюіе й ту. веж яр Ки еднн ши 0) М і: КА що ше межі Ул КИ ІТ. Ай по . ПК Ст нариво., с же й ана а Й е Пе ие ТЯ інн, в Ен ою і тйCentral Committee and M. Essay. p au: STE z y vy o poteche She yavu reve kri an nienny g Already, in that Schi sake same EM OM shk OO eV IH it r he ska EN de Zai DE noyuyu ati. i 2 MN goes to the left and right. vezh yar Ky ednn shi 0) M i: KA what she borders Ul KY IT. Ai by . PK St right.

Не ши ТЦ в кт ще Си ще а Б. лету ТЯ сн й опт че я снення Й ди У ке 2 оди Ше ех 00 г ви есе: ж йде НЯ не а хв и жк НН маценинй де М Е дл о сови В Й вал Ж Б ай Ми "В ДИ, в ВБщК І м й я нов сн ДІ ре ам па ЕЙ, їх БУ йон жо З ІНН я ши, ме сг: Й а й щЩфд тя сля Б де кNeshi ТС in kt still Si still a B. letu TYA sn y optche i snennya Y di U ke 2 ody She eh 00 g vy ese: well goes NYA not a hv i zhk NN matseniny de M E dl o sovy V Y val Ж B ai Mi "V DY, in VBshK I m y i nov sn DI re am pa EY, ih BU yon zho Z INN i shi, me sg: Y a y shЩfd tya slya B de k

ЛЯ ріг Й сл в; УК Кнуя, ак жу уча А: Ман Ж я, поко : и с. В ге дв ен і и ря й ни » ле ТЕ; сч ,яди я: М в (с)LYA horn Y sl in; UK Knuya, ak zhu ucha A: Man Z I, poko : and p. V ge dv en i y rya y ni » le TE; sch ,yadi i: M in (s)

Фіг « ч ! вен жна пванкеть нини: и з» й й й сритьв ня Я ав й ря В до т. Е - нин веж яке Ж щей, "й ві й росеетят ій нано слив рин сота й ж І я : )Fig « h ! ven zna pvanket nyna: i z" i i i sritv nya I av y rya V to t. E - nin vej which J shchei, "and vi i roseetyat iy na slyv ryn sota i same I I :)

Е Їй ; до: Що тай сини еВй да й й й БИК: ія пом онаенх нари тнуння СОН шко : шк ДНЯ о ес ккння тент НВ нн с» - с сснввввтіниннй ЕТ НЕ слнвй 4 ' ос 50 Ї . | | І 7 й даотовамртитья й с ПОРУЧ п ние ар сть ення ки тихе тен кE to her; to: What are you sons eVy yes y y BULL: ia pom onaenh nary tnunnya SON shko : shk DNYA o es kknnya tent NV nn s» - s ssnvvvvtininny ET NE slnvy 4 ' os 50 І . | | And 7th daotovamrtitya and s PORUCH p nie arst enny ki tihe ten k

Ф) 7 з пкт рн оте 60 б5F) 7 with pt rn ote 60 b5

Фі бPhi b

Я яI am me

Claims (6)

Формула винаходу , й -The formula of the invention, and - 1. Спосіб зварювання тертям обертовим диском зібраних в стик листових деталей за допомогою основного інструмента у вигляді диска, який обертають навколо його осі, перпендикулярної до площини торців крайок деталей, переміщують поступально в площині обертання вздовж стику зануреним в стик з розігрівом матеріалу кромок деталей до пластифікованого стану внаслідок роботи сил тертя і переміщенням його в зону позаду /о0 диска, та допоміжного інструмента у вигляді повзуна з проріззю, який переміщують по поверхні деталей сумісно з диском, при цьому диск знаходиться у прорізі повзуна, з обтисненням матеріалу шва в зоні позаду диска, обмеженням об'єму цієї зони, який відрізняється тим, що подають в дотик з твірною поверхнею диска та деталями в передню частину зони зварювання присаджувальний матеріал, причому об'єм, в який подають присаджувальний матеріал, обмежують приймальною камерою, а подають його у компактному вигляді як стрічку ув Ми дріт або декілька стрічок чи дротів примусово з регульованим зусиллям.1. The method of friction welding with a rotating disk of sheet parts assembled in a joint using the main tool in the form of a disk, which is rotated around its axis, perpendicular to the plane of the ends of the edges of the parts, moved forward in the plane of rotation along the joint immersed in the joint with heating of the material of the edges of the parts to the plasticized of the state due to the work of frictional forces and moving it to the area behind /o0 of the disc, and an auxiliary tool in the form of a slider with a slot, which is moved along the surface of the parts compatible with the disc, while the disc is in the slot of the slider, with the seam material being pressed in the area behind the disc, by limiting the volume of this zone, which is distinguished by the fact that the filler material is fed into contact with the forming surface of the disk and the parts in the front part of the welding zone, and the volume into which the filler material is fed is limited by the receiving chamber, and it is fed in a compact form as a tape in We wire or several tapes or wires are forcibly adjusted their efforts. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що крайки деталей розроблюють в зоні зварювання, для чого на твірній поверхні диска виконана реборда.2. The method according to claim 1, which differs in that the edges of the parts are developed in the welding zone, for which a rib is made on the forming surface of the disc. 3. Пристрій для зварювання тертям обертовим диском, який складається з основного інструмента у вигляді обертового диска і допоміжного інструмента у вигляді повзуна, що має прорізь, в якій розміщений диск, який відрізняється тим, що повзун має в своїй передній частині приймальну камеру для акумулювання пластифікованого об'єму присаджувального матеріалу та примусового спрямування його на твірну поверхню диска, а твірна поверхня повзуна в задній частині виконана з канавкою, що звужується і має на виході переріз, відповідний до форми підсилення шва.3. A device for friction welding with a rotating disc, which consists of a main tool in the form of a rotating disc and an auxiliary tool in the form of a slider, which has a slot in which the disc is placed, which is distinguished by the fact that the slider has a receiving chamber in its front part for accumulating plasticized of the volume of the grafting material and forcing it to be directed to the forming surface of the disk, and the forming surface is sliding in the back part with a narrowing groove and has a cross-section at the exit corresponding to the shape of the seam reinforcement. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що твірна поверхня диска виконана з виступом як реборда в сч центральній частині, висота якого відповідає товщині деталей, що зварюються.4. The device according to claim 3, which is characterized by the fact that the forming surface of the disc is made with a projection as a rib in the central part, the height of which corresponds to the thickness of the parts to be welded. 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що твірна поверхня диска має періодично розташовані виступи та (о) западини, виконані, наприклад, як шестірня двоякого укосу.5. The device according to claim 4, which is characterized by the fact that the generating surface of the disk has periodically arranged protrusions and (o) depressions, designed, for example, as a double bevel gear. 6. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що основний інструмент складається з трьох співвісних дисків, причому центральний з дисків виконаний більшого діаметра і виступає із інших двох бокових як реборда, а Фо зо кожний з дисків або тільки центральний виконаний як щітка-голкофреза. ІФ) Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних «т мікросхем", 2004, М 9, 15.09.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. (є) (Се)6. The device according to claim 4, which differs in that the main tool consists of three coaxial discs, and the central one of the discs is made of a larger diameter and protrudes from the other two lateral ones as a rib, and each of the discs or only the central one is made like a brush-needle cutter . IF) Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 9, 15.09.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. (is) (Se) -- . и? (о) се) щ» 1 іЧе) іме) 60 б5. and? (o) se) sh» 1 iChe) ime) 60 b5
UA2001129110A 2001-12-27 2001-12-27 Method and device for friction welding by rotating disk UA69459C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2001129110A UA69459C2 (en) 2001-12-27 2001-12-27 Method and device for friction welding by rotating disk

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2001129110A UA69459C2 (en) 2001-12-27 2001-12-27 Method and device for friction welding by rotating disk

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA69459C2 true UA69459C2 (en) 2004-09-15

Family

ID=34514723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2001129110A UA69459C2 (en) 2001-12-27 2001-12-27 Method and device for friction welding by rotating disk

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA69459C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2955C2 (en) * 2005-08-01 2006-12-31 Технический университет Молдовы Process and device for friction welding
RU2496621C1 (en) * 2012-07-05 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) Method of friction welding by rotary disc
RU2527563C2 (en) * 2012-10-03 2014-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Friction welding with mixing at support roller with form chase
RU2620411C2 (en) * 2015-11-19 2017-05-25 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) Friction welding with through stirring of ribbed airframe panels
RU2702536C1 (en) * 2019-06-03 2019-10-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Method of friction welding of sheet workpieces

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2955C2 (en) * 2005-08-01 2006-12-31 Технический университет Молдовы Process and device for friction welding
RU2496621C1 (en) * 2012-07-05 2013-10-27 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) Method of friction welding by rotary disc
RU2527563C2 (en) * 2012-10-03 2014-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Friction welding with mixing at support roller with form chase
RU2620411C2 (en) * 2015-11-19 2017-05-25 Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) Friction welding with through stirring of ribbed airframe panels
RU2702536C1 (en) * 2019-06-03 2019-10-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" Method of friction welding of sheet workpieces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100504627B1 (en) Method for connecting a metallic connection members by friction agitation
JP2792233B2 (en) Friction stir welding
US2145009A (en) Welding
US20070228102A1 (en) Retractable shoulderless variable penetration friction stir welding tool
JP2009262206A (en) Backing flux for one-side submerged arc welding and one-side submerged arc welding method using the same
KR20180104172A (en) Method for producing heat exchanger plate and method for producing composite plate without channel in the inside
KR20190011254A (en) Solid State Extrusion and Bonding Tools
UA69459C2 (en) Method and device for friction welding by rotating disk
JP2013010141A (en) Joining method
JP3329281B2 (en) Aluminum or aluminum alloy sheet joining method
US20030111514A1 (en) Method of friction welding, and frictionally welded structure
JP2018051606A (en) Friction stirring joining method
TW201536457A (en) Welding method
JP2003094174A (en) Method for friction stir welding
WO2020170765A1 (en) Fixing jig for linear friction welding and linear friction welding method
JP7111898B2 (en) Method for friction welding two metal products at high temperatures
JP3947271B2 (en) T-joint forming method by friction stir welding
RU2126738C1 (en) Method of friction welding with mixing and permanent probe for use in friction welding
JP2001205457A (en) Friction stir joining method
RU2412034C2 (en) Method of friction welding with mixing of aluminium alloy butt joints
JP2005186072A (en) Method of movable surface-friction welding for joining thin plate
JPH10230375A (en) Frictional agitation joining method for metallic hollow stock
JP2002001551A (en) Method for temporary soldering of friction stir welding
JP2004066331A (en) Friction agitation welding method of different kind of metal
JPH11216776A (en) Vibration fusion bonded rib structure and vibration fusion bonding method