Способ сварки трением Советский патент 1983 года по МПК B23K20/12 

(54) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

1

Изобретение относится к машинострое.нию и может быть использовано для управления машинами для сварки трением.

Наиболее близким к изобретению является-способ сварки трением, при котором заготовкам сообщают относительное перемещение, прикладывают осевое усилие, обеспечивающее образование точно прилегающих друг к другу поверхностей торцов заготовок, контролируют выходной параметр (температуру в зоне стыка), а при достижении последним заданной величины осевое усилие снижают, обеспечивая необходимый для проковки разогрев стыка, а затем осуществляют проковку I.

Недостатком указанного способа является необходимость экспериментального определения температуры и назначение момента снижения осевого усилия по достижению заранее заданного абсолютного значения -температуры в зоне стыка. Указанная температура определяется экспериментальным путем для каждой tiapbi свариваемых заготовок, в зависимости от их материала и размеров. Недостатком также является неопределенность момента окончания образования

точно прилегающих друг к другу поверхностей торцов. Указанный момент, а следовательно, и выходные параметры процесса его характеризующие, назначаются в любом месте переходного процесса: от появления

в стыке очагов жидкой фазы до установившегося процесса тепловыделения. Такая неопределенность такж.е приводит к снижению производительности процесса или к перерасходу металла, уходящего в грат.

10 Цель изобретения - снижение себестоимости и повышение производительности процесса, экономия металла, уходящего в грат. Цель достигается тем, что согласно способу сварки трением, при котором заготовкам сообщают относительное перемещение,

15 прикладывают осевое усилие, обеспечивающее образование точно прилегающих лруг к другу поверхностей торцов заготовок, контролируют выходной параметр процесса, а при достижении последним заданной вели20 чины осевое усилие снижают, обеспечивая необходимый для проковки разогрев зоны стыка, а затем осуществляют проковку, в качестве вы.ходного параметра процесса принимают силу трения между свариваемыми торцами, a осевое усилие снижают при достижении силой трения максимальной величины. Необходимость и достаточность изменения осевого усилия именно в момент достижения силой трения максимума объясняется тем, что в этот момент начинается пластическая осадка свариваемых заготовок. Первое, повышенное осевое усилие не определяет качества свариваемого соединения, но позволяет интенсифицировать процесс, т. е. поднять его производительность. В случае, если снижение осевого усилия осуществлять в момент, предшествующий началу пластической осадки, процесс до ее начала будет затянут во времени, так как будет происходить на меньшем давлении. В случае, если изменение осуществлять в момент следующий за началом пластической осадки, интенсивность отвода металлов в грат увеличится, так как осадка будет происходить при большем, по сравнению с необходимым, осевым усилием. В качестве заготовок используются два цилиндрических прутка из стали 45 диаметром 18 мм и длиной 100 мм, полученными отрезкой на рубочном прессе. После установки заготовок в машину и их предварительного сближения, сообщают заготовкам относительное перемещение, для чего одну из заготовок начинают вращать вокруг своей оси с частотой вращения 1200 об/мин. Затем прикладывают осевое усилие равное - 1200 кгс. Одновременно начинают контролировать крутящий момент на приводном шпинделе, характеризующий момент от сил трения, и включают устройство поиска максимума крутящего момента. Когда упомянутое устройство выдаст сигнал о достижении максимума момента от сил трения, осевое усилие снижают до 850 кгс. При этом среднее основное время сварки составляет 4 с, вместо 7 с по известному способу, при сохранении качества сварного соединения. При этом в известном способе в грат уходит на 0,8-1,2 см металла больше, чем в предлагаемом способе. Предлагемый способ может найти применение на всех машинах для сварки трением, обеспечивая при этом снижение себестоимости, повышение производительности процесса и экономию металла. Формула изобретения Способ сварки трением, при котором заготовкам сообщают относительное перемещение, прикладывают осевое усилие, обеспечивающее образование точно прилегающих друг к другу поверхностей торцов заготовок, контролируют выходной параметр процесса, а при достижении последним заданной величины осевое усилие снижают, обеспечивая необходимый для проковки разогрев зоны стыка, а затем осуществляют проковку, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости, повышения производительности процесса и экономии металла, в качестве выходного параметра процесса принимают силу трения между свариваемыми торцами, а ,осевое усилие снижают при достижении силой трения максимальной величины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 4087036, кл. В 23 К 19/02, 1978 (прототип).