Способ инерционной сварки трением
СПОСОБ ИНЕРЦИОННОЙ. СВАРКИ ТРЕНИНМ, включающий нагрев зоны соединения свариваемых деталей энерР .л1.Уос,П гией, запасенной вращающимся маховиком, при приложении осевого усилия Р, обеспечивающего осадку при нагреве, и переключение усилия с PI на P.J в момент достижения скоростью вращения маховика значения 250-500 об/мин, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения , экономии материала и расширения технологических возможностей машин для инерционной сварки трением, задают скорость осадки при нагреве, не превышающую 2 мм/с, усилие Р« выдерживают постоянным и равным PjHax ДО достижения скоростью осадки заданного значения, после чего усилие PI снижают, поддерживая скорость осадки постоянной до переключения усилия с Р на 1 .
СО(03 СОВЕТСКИХ
И
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ батат тех
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3596710/25-27 (22) 30.05.83 (46) 15.09.84. Бюл. № 34 (72) Ю. А. Миргород, И. А. Черненко, А. Т. Дышленко, П. Г. Синченко, Л. А. Миргород, В. А. Ситник, В И. Тишура, О. Л. Высоцкий, В. Д. Макаренко и А; С. Павлин (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (53) 621.791.14(088:8) (56) 1. Вилль В. И. Сварка металлов трением. Л., «Машиностроение», 1970, с. 154. 2. Патент США № 4129241, кл. В 23 К 21 00, 19?8 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИНЕРЦИОННОЙ. СВАРКИ ТРЕНИЕМ, включающий нагрев зонй соединения свариваемых деталей энер„.SU„„1113229 А гией, запасенной вращающимся маховиком, при приложении осевого усилия Р», обеспечивающего осадку при нагреве, и переключение усилия с Р1 на Р в момент достижения скоростью вращения маховика значения 250-500 об/мин, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, экономии материала и расширения технологических возможностей машин для инерционной сварки трением, задают скорость осадки при нагреве, не превышающую 2 мм/с, усилие Р» выдерживают постоянным и равным Р, до достижения скоростью осадки заданного значения, после чего усилие Р, снижают, поддерживая скорость осадки постоянной до переключе. ния усилия с Р» на Рд. I 1113229! 2а За Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при изготовлении деталей методом инерционной сварки трением. Известен способ инерционной сварки трением, при котором энергия, запасенная во вращающемся маховике, выделяется в зоне сварки при постоянном осевом уси- лии 11J. Однако применение постоянного по величине усилия приводит к большому проценту брака, особенно при сварке разноименных, материалов с резко отличающимися теплофизическими. свойствами. Известен способ инерционной сварки трением, . включающий нагрев зоны соединения свариваемых деталей энергией, запасенной вращающимся маховиком при приложении осевого усилия Р>, обеспечи. вающего осадку при нагреве и переключение усилия с Р, на Р«в момент достижения скоростью вращения маховика значения 250-500 об/мин 12). Приложение «проковочного» усилия Р благоприятно. сказывается на структуре и. прочностных характеристиках сварного соединения. Это происходит прежде всего потому, что при приложении повышенного ,усилия Р происходит резкое увеличение ,скорости осадки в период форм и рова ни я сварного соединения. Эта скорость оказы:вает большое влияние на качество сварного соединения, особенно при сварке материалов с различными теплофизи:ескими свойствами, например быстрорежущей стали с конструкционной. Однако при этом способе сварки скорость осадки в период формирования сварного соединения сравнительно невысока, что является причиной возникновения бра:ка. Кроме того, усилие Р при этом способе сварки достаточно велико и ограничивает максимальный диаметр свариваемых заготовок для каждой конкретной сварочной машины. Целью изобретения является повышение качества сварного соединения, экономия материала и расширение технологических возможностей машин для инерционной сварки трением. Поставленная цель достигается тем, что при инерционной сварке трением; включающей нагрея зоны соединения свариваемых деталей энергией, запасенной вращающимся маховиком, при приложении осевого усилия Р,, обеспечивающего осадку при нагреве, и переключение усилия с P на Р, в момент достижения скоростью вращения маховика значения 250-500 об/мин, залают скорость осадки при нагреве, не пре-, вышающую 2 мм/с, усилие Р, выдерживают постоянным, равным Р,„,» до достижения скоростью осалки заланного значения, пос. ле чего усилие P снижают, поддерживая, скорость осалки постоянной до переключе: ния усилия с Р| на Рс. На чертеже приведены кривые изменения скорости осалки — Yc, величины осадки— 41, осевого усилия — P и скорости вращения шпинделя — n. Прн инерционной сварке с применением постоянного давления скорость осадки постоянно растет (в отличии от обычной, неинерционной сварки, при которой скорость осадки в установившемся режиме постоянна).. Осевое усилие P выдерживается по.стоянным, равным Р„,„до момента времени t, при котором скорость осадки достигает установленного значения V . ä . Это значение на основании проведенных исследо- . ваний рекомендуется выбирать не выше 2 мм/с. В противном случае способ не дает ощутимого эффекта. Точное значение заданнои скорости осадки для каждои пары свариваемых мат".pvàëîâ определяется экспериментально. В момент времени t < . соответствующий достижению скорости осадки значения V„. „начинается снижение давления Р«от Р, „либо по заданной программе. либо с помощью обратной связи по скорости осадки, таким образом, что скорость осадки остается постоянной; равной 7 . В момент времени t, при достижении скорости вращения одной из свариваемых заготовок значения 250-500 об/мин, или при достижении момента сил грения второго максимума происходит переключение осевого усилия с Р, на Р . При этом резко увеличивается скорость осадки до значения Ъ..,и происходит формирование сварного соединенйя. 4а Пример. Производится инерционная сварка трением быстрорежущей стали P 6 М5 со сталью 45 на машине CT-100j 1диаметры свариваемых заготовок 17 мм. Ре жим сварки: частота вращения 275 с 45 момент инерции вращающихся частей машины 0,6 кг м, усилие Р,„, =25 кН, усилие Р, =40 кН, заданная скорость осадки V — — 1,5 мм/с. При этом суммарная осадка составляет Ь!сую =6,4 мм., скорость осадки в период формирования сварного соеди50 пения Toe „— — 4,8 мм/с. ю При инерционной сварке трением по предлагаемому способу большая часть тепла идет на нагрев глубинных слоев металла свариваемых образцов, чем при инер55 ционной сварке известным способом. При приложении усилий Pz происходит быстрое выдавливание глубоко прогретого металла, что обеспечивает высокую скорость осадки, которая способствует увеличению!!!3229 I Составитель И. Феляцяяа Редактор Н. Гораат Техред И. Верес Корректор В. Бутяг» Заказ 6!94/! 2 тирам l036 Под»ясное ВНИИПИ Госудярстаеяного коннтета СССР яо ае чая изобретений и открытий 1!ЗОЗЬ, Москва, Ж вЂ” 35, Раувскаи иаб., д, 4/5 Филиал ППП «Патент», r. Уктород, ул. Проектная, 4.диаметра провала, т.е. позволяет искл!очить непровары по периферии стыка. ПредлагаемыМ способ наиболее эффективен при сварке материалов с различными теплофизическими свойствамй, наЩ)и!Гер жаропрочной илн. . быстрорежушеМ стали с конструкциониой сталыб потому, что в этом случае важно нсклочять неароварм но ае ,риферии стыка.
