Ваше сообщение отправлено. Мы Вам перезвоним!
Вторая индустриализация России

Перезвоните мне!

Закрыть
Главная » Прорывные технологии » Производство металлических изделий » Сварка трением, принцип, особенности и преимущества

Сварка трением, принцип, особенности и преимущества

  • Array

Сварка трением, принцип, особенности и преимущества.

 



 

Сварка трением – разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным вращением (перемещением) одной из соединяемых частей (деталей, заготовок) свариваемого изделия.

 

Сварка трением, принцип  и особенности 

Преимущества сварки трением

 


Сварка трением, принцип и особенности:

Сварка трением – разновидность сварки давлением, при которой нагрев осуществляется трением, вызванным вращением (перемещением) одной из соединяемых частей (деталей, заготовок) свариваемого изделия. Вращающаяся (перемещающаяся) деталь свариваемыми поверхностями соприкасается с другой деталью (частью) свариваемого изделия. Из-за возникающих сил трения в местах соприкосновения происходит очень быстрый разогрев и переход материала в пластичное состояние.

Таким образом, сварка трением сопровождается процессом, при котором механическая энергия, подводимая к одной из свариваемых деталей, преобразуется в теплоту. При этом генерирование теплоты происходит непосредственно в месте будущего соединения. Теплота может выделяться при вращении одной детали относительно другой (в базовом варианте) или вставки между деталями, либо при перемещении детали или вставки.

За счет трения и высокой температуры разрушаются окисные пленки и следы посторонних загрязнений заготовок (деталей). Поверхности заготовок (деталей) притираются одна к другой, разрушаются микровыступы, поверхность выравнивается, и атомы металлов получают возможность вступать в близкое взаимодействие.

Свариваемые детали (части) при этом прижимаются постоянным или возрастающим во времени давлением. Сварка завершается осадкой и быстрым прекращением вращения (перемещения). На этом (завершающем) этапе формируется окончательное соединение – когда к уже неподвижным деталям (частям) прикладывается проковочное усилие. Под действием сильного давления в получающемся соединении деталей образуются металлические связи.

Основным преимуществом сварки трением является то, что металл сваривается в пластичной фазе, но не расплавляется. Соответственно, из-за отсутствия литой структуры в металле не происходят процессы расплавления и кристаллизации металла, не возникают типичные для таких фазовых переходов дефекты, как поры, непропаи и горячие трещины.

Сварка трением обеспечивает прочность сварного соединения до 0,97 % от прочности основного материала, поэтому с ее помощью можно варить любые, даже самые высоконагруженные узлы.

С помощью сварки трением сваривают заготовки из металлов и сплавов из алюминия, титана, магния, меди, никеля, кобальта, молибдена, тантала и прочих сплавов (в том числе таких, которые затруднительно или невозможно сваривать дуговой сваркой), заготовки из различных марок стали (в т.ч. нержавеющей), детали из полимеров и композитов. Возможна сварка трением практически всех металлов и сплавов с температурой плавления до 1800 °C (включая жаропрочные и огнеупорные металлы и сплавы), а также деталей из разнородных металлов.

Различают несколько видов сварки трением: сварка трением с прямым приводом, инерционная сварка трением, радиальная  сварка трением, линейная сварка трением (сварка трением с перемещением), линейная вибрационная сварка трением (колебательная сварка трением), сварка угловым трением, сварка трением с перемешиванием, штифтовая сварка трением,орбитальная сварка трением, роликовая сварка трением, комбинированная сварка трением.

Сварка трением используется для соединения различных металлов и термопластиков в авиастроении и автомобилестроении.

 


Преимущества сварки трением

– высокое качество сварного соединения,

– постоянство механических свойств места соединения (сварного шва) и заготовок,

– металл сваривается в пластичной фазе, но не расплавляется,

сварка трением исключает процессы расплавления и кристаллизации металла, поэтому в металле не возникают типичные для таких фазовых переходов дефекты, как поры, непропаи и горячие трещины,

– энергопотребление при сварке трением оказывается в 2-5 раз меньшим, чем при дуговой и контактной сварке;

– она позволяет соединять разнородные материалы,

– не используются присадочные материалы и защитные газы,

– отсутствуют разбрызгивание расплавленного металла и выделение вредных газов и дыма,

– высокая прочность сварного соединения, составляющая до 0,97 % от прочности основного материала,

– не нужна предварительная подготовка деталей – не нужна очистка кромок соединения, так как оксидная плёнка удаляется (сгорает) в процессе трения,

– данным методом можно сварить заготовки, не свариваемые никакими другими методами, например, алюминиевые и стальные детали (заготовки),

– небольшие остаточные напряжения в материале шва,

– не требуется дополнительных операций после сварки трением, таких как отпуск, отжиг, проковка и пр.,

– низкая степень деформации после сварки,

– высокий коэффициент использования металла.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 





карта сайта