Способ сварки трением Советский патент 1979 года по МПК B23K19/02 

(54) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Изобретение относится к области сварки. Известен сварки трением, при котором одну деталь вращают и прижимают к второй неподвижной детали 1. Однако указанный -способ не позволяет получить качественного соединения при сварке из.делий большого сечения или получение такого соединения связано со снижением производительности и увеличением энергоемкости оборудования. Известен также способ сварки трением, при .котором одновременно с относительным вращением через свариваемые торцы деталей пропускают электрический ток 2. Этот способ позволяет сваривать изде.лия с больщой площадью поперечного сечения, обеспечивая равномерный по всей площади свариваемых торцов нагрев. Однако такой способ не исключает выплеска метал.ла в начальный момент сварки, так как ток пропускают через свариваемые торцы одновременно с соприкосновением свариваемых изделий, не изменяя его величину. При пролускании тока несколько позже начала процеоса сварки не удается избежать пика момента трения, что приводит также к увелнчевию энергоемкости оборудования. Целью изобретения является повышение JKaHecTBa соединения. Указанная цель достигается тем, что скорость вращения деталей равномерно снижают в процессе сварки от 3000 об1мин до остановки, а плотность тока, проходящего через торцы деталей, за то же время увеличивают от 1 AAwAi до 50 А1мм. Применение этого способа обеспечивает интенсивный разогрев свариваемых поверхностей, удаление окисных пленок на стадии образования физического контакта за счет большой скорости относительного перемещения (3000 об1мин) и получение высококачественного соединения заготовок в состоянии покоя при достаточно высокой температуре за счет высокой плотности тока (до 50 А1мм). Максимальные и минимальные значения скорости вращения и плотности тока определены экспериментально из условия получения максимальной прочности соединения. При пропускании электрического тока через стык в момент трения удается исключить пик момента трения за счет подогрева зоны соединения проходящим током и стадию притирки соединяемых поверхностей. При пропускании электрического то.ка через стык наиболее сильно разогреваются микронеровности соединяемых поверхностей при их контактировании. Поэтому в зоне соединения в начальный период процесса сварки выделяется больщое количество тепла, необходимое для образования качественного соединения. Кроме того, при сварке деталей большего сечення становится возможным использование маломощного оборудования. При плавном нарастании плотности тока от 1 А/ли-г до 50 А/мм в начальный момент сварки не происходит искрения и выплеска металла из зоны соединения, что возможно при больших плотностях тока из-за неполного контакта свариваемых новерхностей.

Цилиндрические изделия диаметром 100 Л1М из стали 45, сваренные по предлагаемому способу, при испытаниях на статическое растяжение разрушались по основиому материалу (OB 51-52 кгс/мм }, а зона соединения имела мелкозернистую структуру, нрн этом свариваемые торцы прижимали друг к другу с усилием 3 кгс/мм, не изменяюш,имся в течение всего процесса сварки. Длительность процесса составила 4 с.

Непосредственно после остановки деталей ток отключали и давление снимали.

Формула изобретения

Способ сварки трением, при котором одновременно с относительным вращением через свариваемые торцы деталей пропускают электрический ток, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения, скорость вращения деталей равномерно Снижают в процессе сварки от 3000 об/мин до остановки, а плотность тока, проходящего через торцы деталей, за то же время увеличивают от 1 А/мм до 50 А/Л1М.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе:

2.Патент Швейцарии № 458568 кл. 21 h 29/10, 1968 (прототип).