Способ сварки трением встык трубчатых соединений Советский патент 1976 года по МПК B23K19/04 

Известен способ сварки трением встык трубчатых соединений, при котором осуществляют обжатие стыка нри помощи осадочной матрицы и калибрующего пуансона.

Недостатком известного способа является то, что калибрующий пуансон вводят в сварное соединение с зазором, который не позволяет создавать значительных степеней деформации в зоне стыка. Снижение зазора между калибрующим пуансоном и трубой приводит к нетехнологнчности схемы сварки.

Целью изобретения является снижение гратообразования и увеличение степени обжатня стыка.

Это достигается тем, что на осадочную матрицу и калибрующий пуансон накладывают нротнвоположные по фазе радиальные высокочастотные ультразвуковые колебания с пучностью амплитуды в зоне деформации.

На чертеже показана схема сварки трением встык трубчатых соединений.

Свариваемые заготовки / и 2 кинематически связаны с осадочной матрицей 3 и калибрующим пуансоном 4, которые включены в резонансные акустические системы (пьезопреобразователи 5 и 6) высокочастотных радиальных ультразвуковых колебаний.

Способ заключается в следующем. Трубчатые заготовки 1 и 2 зажимают в шпинделях мащины сварки трением, осадочную матрицу, соединенную, например, с пьезокерампческим кольцевым преобразователем 5, надевают на заготовку, закрепленную в задней бабке. Калибрующий пуансон, соединенный

с акустической системой, вводят внутрь соединения до плотности стыка, затем включают сварочную мащину и через 1-3 сек вводят ультразвуковые колебания (можно и одновременно в зависимости от физико-химических свойств соединяемых материалов). По окончааии процесса сварки рабочие органы машины отводят в исходное положение.

При возбуждении в осадочной матрице и калибрующем пуансоне высокочастотных радиальных ультразвуковых колебаний в трубных заготовках устанавливается продольная стоячая волна, вызывающая высокоскоростную деформацию путем интенсивного скольжения и двойникования, вследствие акустической активации дислокаций, определяющих скорость пластической деформации. В результате чего происходпт снижение статистического напряжения и увеличение степени деформации металла в зоне сварного соединения, а следовательно, и снижение гратообразования.

Сварку ведут в противофазном режиме преобразователей, что способствует более, полной циклической разгрузке очага деформации.

Формула и 3.0 б р е т е н и я

Способ сварки трением встык трубчатых соединений, при котором осуществляют обжатие стыка при помощи осадочной матрицы и калибрующего пуансона, отличающийся тем, что, с целью снижения гратообразованкя

и увеличения степени обжатия стыка, на осадочную матрицу и калибрующий пуансон накладывают противоположные по фазе радиальные высокочастотные ультразвуковые колебания с пучностью амплитуды в зоне деформации.