Способ сварки трением

 

СПОСОБ СВАРИ ТРЕНИЕМ преимущественно труб с трубной решеткой, при котором свариваемые поверхности деталей, одна из которых обхватывающая , а другая обхватываемая,приводят в контакт, сообщают им относительное перемещение с одновременным приложением усилия в зоне контакта и затем разжимают обхватываемую деталь с усилием проковки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и расширения технологических возможностей, свариваемые детали приводят в контакт путем перемещения одной из них в плоскости, перпендикулярной ее продольной оси, до соприкосновения с другой деталью, а относительное перемещение создают путем вращения одной детали относительно продольной оси другой детали. (Л if Фиъ.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (!1) (5()4 В 23 К 20/12

-c

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ . д

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3686926/25-27 (22) 04.01.84 (46) 23.09.85. Бюл. )) 35 (72) В.Г.Гельман (53) 621.791.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 941096, кл. В 23 К 20/12, 1977.

Авторское свидетельство СССР

193288, кл. В 23 К 20/12, 1965. (54)(57) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕИ преимущественно труб с трубной решеткой, при котором свариваемые поверхности деталей, одна из которых обхватывающая, а другая обхватываемая, приводят в контакт, сообщают им относительное перемещение с одновременным приложением усилия в зоне контакта и затем разжимают обхватываемую деталь с усилием проковки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и расширения технологических возможностей, свариваемые детали приводят в контакт путем перемещения одной из них в плоскости, перпендикулярной ее продольной оси, до соприкосновения с другой деталью, а относительное перемещение создают путем вращения одной детали относительно продольной оси другой детали.

1180209

Изобретение относится к машиностроению, а именно к сварке трением, и может быть использовано для изготовления теплообменных устройств, а также для приварки фланцев к патрубкам.

Цель изобретения — повышение качества сварного соединения и расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 приведена схема располо-10 жения обхватываемой (трубы) и обхватывающей (трубной решетки) деталей при орбитальном движении; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема взаимного расположения обхва- 15 тывающей и обхватываемой деталей при проковке. ,Способ сварки трением преимущественно труб с трубной решеткой заключается в следующем. 20

Одну из деталей, обхватывающую деталь, например трубную решетку, с предварительно выполненными в ней отверстиями закрепляют жестко и соосно устройству для сварки. В or- 25 верстие решетки с гарантированным зазором вводят трубу, перемещают ее в плоскости, перпендикулярной продольной оси, цо соприкосновения со стенкой отверстия, прижимают в 30 месте контакта и сообщают орбиталь ное движение, в результате чего она перемещается относительно оси отверстия по его окружности с заданной для конкретного материала трубы и решетки угловой скоростью (1500

3000 об/мин) . Величина усилия прижима контакта постоянна и составляет

1-5 кг/мм .

После разогрева трущихся поверхностей до необходимой температуры сварки вращающуюся трубу останавливают, нагрузку снимают, а затем осуществляют разжим раэorpетой части трубы до соприкосновения с разогретой стенкой отверстия по всей его окружности с усилием проковки 5—

10 кг/мм . Усилие прижима при разогреве, скорость вращения трубы и усилие 50 проковки задаются в зависимости от диаметров трубы и отверстия трубной решетки, а также от используемых на их изготовление материалов °

Предлагаемым способом возможна вварка в трубную решетку обоих концов трубы У-образной формы.

Пример осуществления способа сварки трением обоих концов Р-образной трубы с трубной решеткой. Каждый конец К-образной трубы вводят в соответствующее отверстие решетки. Закрепляют трубу путем введения цанги в один иэ концов и ее последующего разжатия. Затем конец трубы подводят до соприкосновения со стенкой отверстия трубной решетки и прижимают в месте контакта с усилием, необходимым для разогрева стенок трубы .и отверстия решетки до температуры сварки.

Для стальной трубы (Ст 3), наружный диаметр которой 16 мм, и стальной трубной решетки, диаметр отверстия которой 17 мм, удельное давление в месте контакта составляет около 5 кг/мм, а общее усилие прижима 100 кг. С этим усилием трубу прижимают к стенке отверстия и сообщают трубе орбитальное перемещение относительно оси отверстия.

При этом наружная поверхность трубы последовательно по ходу движения всеми точками соприкасается со стенкой отверстия.

Скорость перемещения конца трубы относительно оси отверстия составляет 2000 об/мин.

Точка приложения нагрузки в

100 кг последовательно перемещается по окружности отверстия в направ-. лении перемещения трубы, в результате чего сопрягаемые поверхности в течение 5-6 с разогреваются до о температуры сварки около 1300 С.

Орбитальное перемещение конца трубы прекращают, нагрузку снимают. Разогретую часть трубы (ее торцовую часть) разжимают, прижимают к стенке отверстия с удельным давлением

10 кг/мм в течение 3-4 с, в результате чего образуется соединение трубы с трубной решеткой.

Сварка обоих концов трубы может осуществляться последовательно или сдновременно.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество сварного соединения эа счет обеспечения постоянст-ва усилия прижима трубы к трубной решетке при разогреве и обеспечить расширение технологических воэможностей за счет возможности вварки в трубную решетку обоих концов трубы U-образной Формы.

1180209

Составитель И.Фелицина

Редактор Н.Данкулич Техред ЛМикеш Корректор С.Черни !

Заказ 5805/13 .Тираж 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4