Способ сварки трением Советский патент 1986 года по МПК B23K20/12 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к сварке трением.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа за счет увеличения площади поперечного сечения свариваемых заготовок.

На фиг.1 изображен график изменения осевого давления в процессе нагрева, где по оси абйцисс откладывается величина осевого давления Р, а по оси ординат - длительность процесса t; на фиг.2 - график изменения коэффициента трения cf в процессе нагрева.

Способ сварки трением заключается в ел едующем.

Процесс, нагрева разбивают на несколько циклов,детали приводят во вращение с одновременным приложением к ним осевого давле}шя, которое в каждом из циклов в зависимости от значений коэффициента трения увеличивают плавно до максимальной величины (Р ,,Р , . . .P) при которой момент сил трения ме;кду свариваем 1ми детгшями соответствует допустимому, а затем снижают до минимгшьной величины (Р, jP , РЗ К обеспечивающей выдав,1П{вание окис- пленок из стыка.

Увеличение осевого давления в каждом из последующих циклов становится возможным в результате С1Ш- жения коэффицие1гга трения межя1,у торцами деталей за счет постоянного повьшения температуры в стыке.

Минимальная величина осевог О дав , обеспечивающая выдавливание окисных пленок в процессе разогрева стыка Р , возрастает в кгшдом цикле пропорционально увеиичению давления нагрева. После разогрева стыка осуществляют проковку.

Пример . Производится сварка изделий из стали 45 диаметром . 63 мм, площадью поперечного сечения

)4

3,

3120 MiM

Сварка производится на машине МСТ-2001, N 22 кВт, п 1000 об/мин, Из формулы мощности N , (кВт)

крутящий момент на рабочем валу машины с учетом К1Щ передачи - 0,85 находят

209398

М.- -.-97500 . 97500-0,85

1820 кг.см 18200 кгмм

Рассчитывают величину давления

нагрева Р Р-S 4-3120 12480 кг, принимают Р 12500 кг, где Р - удельное давление нагрева для стали 45 равно 45 кг/мм.

Исходя из условия, что крутяшдй

момент трения в стыке (М) не должен превьшать допустимый крутящий момент (Мц ) для оборудования, на котором производится сварка, производят расчет удельного давления Р , которое прикладывают в конце первого цикла этапа нагрева.

Из формулы М - -TPfR находят ЗМ., 3 1§200

1 2- f,- R 23,14.0725 31 ,5

7

0,94 кг/мм , где f( - коэффициент трения в конце первого цикла нагрева, исходя из зависимости его изме- нения в процессе сварки трением, принимают равным 0,25. Отсюда, макси- мапьно е допустимое осевое давление в первом цикле.

Р, Р,- S 0,94-3120 2920 кг.

Тогда количество циклов п, на которое разбивается весь этап нагрева, равно

п

12500 2920

4,25.

Принимают количество цикло.в .

Аналогичным образом вычисляется максимальное удельное давление Р, в каждом из последующих циклов. Величина минимального осевого давления, препятствующего окислению стыка в процессе нагрева, повьшается в каждом из последующих циклов из эксплуатационных соображений: нет необходимости в каждом цикле уменьшать его до определенной величины, так как это ведет к неоправданным потерям в гидросистеме сварочной машины.

При проведении опытных сварок минимальное осевое давление в каждом из циклов устанавливается

, 1000 кг Р; 1800 кг PJ 3000 кг

312093984

Предлагаемый способ сварки трени- мощности привода враще1шя деталей ем за счет более полного использова- увеличить поперечное сечение свари- ния возможностей машин.для сварки ваемых деталей более чем на трением позволяет при той же25%.

Ч

Фиг. г