Способ заварки отверстия в детали Советский патент 1980 года по МПК B23K19/02 B23P7/00 

(54) СПОСОБ ЗАВАРКИ ОТВЕРСТИЯ В ДЕТАЛИ

Изобретение относится к сварке, а именно к способам с использованием давления в процессе нагрева изделий путем трения, и может быть использовано для заглушивания отверстий, например технологических, в деталях топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания,. Известен способ сварки трением, при котором в отверстие одной детали вставляется другая деталь, ей придается вращение с осевым усилием. Материал свариваемых деталей доводится до состояния повышенной пласти ности и заглушивающая деталь ггриварй вается к стенкам отверстия 1. Известен также способ заглушки от верстий, согласно которому в стенке полости поршня выполняют специальное технологическое отверстие для заливки охлаждающей жидкости. Это отверстие необходимо герметически заглушиг ь. Для этого стержень с окончайием, идентичным по форме стенкам отверстия, вводят в отверстие, придают ему вращательное движение и одновременно прикладывают осевое усилие. Материал поршня и стержня разогревается, и они свариваются, после чего вращение прекращают. Выступающая наружу часть стержня Срезается. Способ обеспечивает быстрое и надежное заваривание отверстия 2. Недостатком способа является однократное испЗльЗов анйё ст ержня/ ITU приводит к необходимости каждый раз перед заваркой отверстия обрабатывать стержень и отверстие по сопрягаемум поверхностям, а также к расходованию материала стержня, что усложняет и удорожает процесс. Известен также способ заварки отверстия в детали путем введения в отверстие пластичного металла самой детали при относительном вращении и поступательном перемещении сооСно установленных детали и инструмента 3 . Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению. Недостатком известного способа является то, что он применим только для заварки отверстий труб. Целью изобретения является повышение качества заварки отверстий в . корпусных деталях. , Поставленная цель достигается тем, что инструмент внедряют в тело детали и заполнение отверстия производят металлом, отделенным инстру ментом от детали. Параметры материала инструмента и сбЬтнЬшёния максимального диаметра углубления в торце инструмента и завариваемого отверстия выби{заются для каждого конкретного случая так, чтобы температура плавления материала стержня и его твердость превосходили соответствующие параметры ма териала детали, а максимальный диаметр углубления (конического или сф рического) был большим, чём диаметр завариваемого отверстия. Например, iuiH заварки отверстий алюминиевом сплаве инструмент-стержень, изготавливают из стали твердостью HRC 55-60, а для заварки отвер стий в стальной детали стержень изготавливают из твердого сплава, в частности из группы ВК. Соотношение между диаметрами сте жня и завариваемого отверстия лежит ориентировочно в пределах 1,6-3, а Между диаметром стержня и максималь .ным диаметром углубления в его торце-1-1,3. На фиг. 1 показаны стержень со сферическим углублением в торце и з вариваемое отверстие в детали перед началом процесса заварки; на фиг. 2 то процессе заварки; на фиг. 3 то же, по окончании заварки; на фиг. 4 дан стержень с коническим углублением в торце, где d - диаметр стержня; d - максимальный диа метр углубления в торце; f - угол ко нуса. Пример. Заваривались отверстия диаметром 5 мм в корпусах насо са высокого давления из алюминиевого сплава. АЛЮВ. Стержень 1 диаметром д. 8 мм, выполненный из стгши ХВГ с твердостью HRC 60, имел в обоих торцах углубления в звидё ксУнуса с углом у 120 и диаметром d; при основании, равным d, т. е. 8 мм. Требования к чистоте поверхности углублений достаточно низкие ввиду того, что шероховатость поверхности только способствует эффективности . процесса, так как увеличивает силу трения. Стержень закреплялся одним из концов в сверлильном патроне стай ка НС12А соосно с завариваегллм отвфрстием в детали 2 и вращался со скоростью 4000 об/лшн. при;:г;:: ; : . :. - водился в соприкосновение с корпусом в зоне расположения отверстия рукояткой ручного осевогоперемещения шпинделя станка. Металл корпуса, разогретый до состояния повышенной пластичности, вытеснялся в завариваемое отверстие, образуя перемычку толщиной около 4 мм, Процесс заварки одного отверстия продолжгшся около 2 сек, после чего, когда осевое перемещение стержня прекращалось, вращающийся стержень выводился из глухого отверстия глубиной 2,5 мм, образовавшегося в корпусе. Для контроля оплошности перемычки проводилась опрессовка корпуса с заваренными отверстиями топливом под высоким давлением. Герметичность заглушенного отверстия была полностью обеспечена. При износе торца стержня после многократного использования стержень закреплялся в патроне другим концом. Использование предлагаемого способа позволяет одним и. тем же инструментом производить заварку большого числа (нескольких сотен) отверстий. Для осуществления способа не требуется специального оборудования и предварительной обработки заглушиваемых отверстий. Технология изготовления стержня также проста и не требует специальной обработки поверхности углубления. Формула изобретения Способ заварки отверстия в детали путем введения в отверстие пластичного металла самой детали при относительном вращении и поступательном перемещении соосно установленных детали и инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения качества заварки отверстий в кор гусных деталях, инструмент внедряют в тело детали и заполнение отверстия производят металлом, отделенным инструментом от детали. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 304087, кл. В 23 К 19/02, 1970. 2.Патент США № 3609840,. кл. В 23 Р 15/10, 1971. 3.Розанов Б. В. и Львов Д. С. Давильные работы. М,, Машгиз, 1951, с. 26,г. 27.

Фиг.1

Фиг.З