Способ сварки трением Советский патент 1976 года по МПК B23K19/02 

1

Изобретение относится к сварке.

Известен способ сварки трением, при котором вращают одну из прижатых друг к другу заготовок с последующим ее торможением и проволокой.

Однако изрУСТНЫЙ способ характеризуется недостаточной мощностью тегшовыделения, что приводит к интенсивному износу более пластичного металла, ухудшению структуры сварного соединения из-за значительного перегрева зоны стыка.

Целью изобретения является устранение перегрева зоны стыка для повыщелия качества сварного соединения. ,

Для этого перед сваркой дополнительно сообщают вращение второй заготовке Е противоположную сторону, отключая ее от привода вращения в момен сопрйкоснове,ния с первой заготовкой и останавливая в фиксированном положении за счет треьия в стыке, 11ри этом вращение первой заготовки продолжают до конца процесса.

Изображение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена схема конструкции устройства, позБоляюшего реализовать

предложенный способ; на фиг. 2 - график I изменения угловой скорости заготовок |при ведении второй стадии процесса в режиме обычной сварки трением; на фиг. 53 - то же в режиме инерционной сварки Iтрением.

Устройство содержит станину 1, ccHoja. рабочий щпиндель 2 и зажимное уст ройство, муфту сцепления 3 и тормоза

0 jгидроцилиндра 4 привода муфты 3, элек.тродвигатель 5, дополнительный легкий Sшпиндель 6 и зажимное устройство, 7 дополнительного шпинделя 6, меха- низм свободного хода 8 (обгонную муфту),

5 предотвращающий движение дополнительного шпинделя 6 в сторону вращения основного шпинделя 2, привод 9 осевого заготовок, поршечь о1О гидроцилиндра ; привода 9 осевого усилия, совершаюший

0 :при сварке только осевое перемешекие. ;На фиг. 2 и 3 11 - скорость основного шпинделя 2, 12 - скорость дополнительного шпинделя 6, условно показанная со знаком минус, 13 суммарная относи-

5 тельная скорость заготовок при нагреве.

Сварку осуществляют следующим образом.

После включения электродвигателя 5 и закрепления заготовок .в зажимных устройствах шпинделей 2 и 6, включают муфту сцепления 3, для чего ее отводят в левое положение. При этом щпиндели 2 и 6 при помощи привода 7 начинают вращаться.

Шпиндель 2 имеет скорость вращения электродвигателя 5, а шпиндель 6, вращаясь в противоположную сторону, имеет скорость, определяемую передаточным числом привода 7.

Относительная скорость заготовок опре деляется суммой абсолютных скоростей

шпинделей 2 и 6.

При помоги привода 9 и поршня 10 заготовки приводят -в соприкосновение усилием, необходимым для их нагрева. Одновремопнп щпиндель 6 выводится из взаимодействия с приводом 7 (показано пунктиром на фиг. 1) и вращается свободно.

Благодаря сравнительно небс.1ьшому моменту инерции шпинделя 6 и воздействию на него момента сил трения в стыке, его скорость быстро уменьшается до нуля.

Механизм свободного хода 8 не дает возможности шпинделю 6 вращаться после остановки в сторону вращения шпинделя 2 под действием сил трения в стыке, и отно сительнйя скорость заготовок становится равной скорости шпинделя 2. (Вторая стадия нагрева происходит при постоянной скорости).

После завершения второй стадии нагрева резко останавливают щпиндель 2, для

чего муфту 3 отводят в крайнее правое положение, а в цилиндр 4 привода подают давление, необходимое для проковки стыка. Вторая стадия наг-рева может производиться также в режиме инерционной сварки, когда заключительная стадия процесса требует вполне определенной величины момента инерции шпинделя. В этом случае можно повышать начальную скорость от1 осительного вращения заготовок до любой требуемой величины, независимо от момента инерции щпинделя, необходимого чля завершения процесса сварки

Способ позволяет повысить мощность тепловыделения, существенно уменьшить время сварки, что особенно важно при соединении разнородных и трудносвариваемых материалов. Это приводит к интенсификации процесса, уменьшению износа металла, повышению качества сварного соединения за счет снижения перегрева зоны стыка..

Формула изобретения

Способ сварки трением, по которому вращают одну из прижая-ых друг к другу заготовок с последующим ее торможением и проковкой, отличаюшийся тем, что. с целью устранения перегрева зоны стыка для повышения качества сварного соединения, перед сваркой дополнительно сообщают вращение второй заготовке в противоположную сторону, отключая ее от привода врашения в момент соприкосновения с первой заготовкой и останавливая в фиксированном положении за счет трения в стыке, при этом вращение первой заготовки продолжают до конца процесса.

иг.2

Ui.J