Способ сварки трением
СООЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 23 К 20 12
ГООУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3608644/25-27 (22) 20,04. 83 (46) 07.02.86. Бюл. ¹ 5 (72) В.В.Бакотин и М.В.Жеребцов (53) 621. 791. 14(088. 8) (56) Вилль В.И. Сварка металлов трением. Л.: Машиностроение, 1970, с. 61, рис.29б.
Вавилов А.Ф. и Воинов В.П. Сварка трением. М.: Машиностроение, 1964, с.57, фиг.25в, (54) (57) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ, включающий вращение деталей с приложением осевого давления нагрева, которое плавно повышают в зависимости от значений коэффициента трения до максимальной величины, при которой момент сил трения между свариваемыми деталями соответствует допустимому, и проковку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения технологических воэможно— стей эа счет увеличения площади поперечного сечения свариваемых заго— тонок, процесс нагрева разбивают на несколько циклов, в каждом иэ которых после достижения давлением ,максимальной величины его снижают до минимальной величины, обеспечивающей выдаВливание QKHc181x пленок иэ стыка °
1209398
2920 кг, 35
45
Р, = 1000 кг
P, = 1800 кг
P> = 3000 кг
Изобретение относится к машино— строению, а именно к сварке трением.
Целью изобретения является расширение технологических вазможностей способа за счет увеличения площади поперечного сечения сварив аемых заготовок.
На фиг.1 изображен график изменения осевого давления в процессе t0 нагрева, где по оси абсцисс откладывается величина осевого давления
Р, а по оси ординат — длительность процесса t; »a фиг.2 — график изменения коэффициента трения 1 в 15 процессе нагрева.
Способ сварки трением заключается н сл едующем .
Процесс нагрева разбивают на несколько циклон,дет»ли приводят во 20 вращение с одновременным приложением к ним осевого давления, которое в каждом из циклов в зависимости от значений коэффициента трения увеличивают плавно до 25 максимальной величины (Р,,Р,...Р„), при которой момент сил трения между снарпнаемыми детллями соответствует допустимому, а затем снижают
/ до мипимдльной неличин61 lI t 1Рг > Р ), g0 обеспечивающей ныданливание окисных п>1е11ок из стыка.
Уне>1ичение осевого давления в каждом из последующих циклов становится возможным н результате снижен11я коэффициента трения между торцами деталей за счет постоянного поньпиения температуры в стыке.
Миним»льпая величина осено>о д»впения, обеспечивающая выдавливание окисных пленок н процессе разогреХ на стыка Р, возрастает н каждом цикле пропорционально увеличению давления наг.рев». После разогрева стыка осуще< твляют проконку.
П р и и е р . Производится свар— ка иэделий из < тали 45 диаметром бЗ мм, площадью поперечного сечения, г 2
"0 3,14 бЗ г
5 =- — — = -- — — — — = 3120 мм
4 4
Сварка производится на машине
МСТ=-2001, N — — 22 кВт, n = 1000 об/мин.
Из формулы мощности 11 = -- — г--- (кВт)
97500 55 крутящий момент на рабочем валу машины с учетсм КПД передачи
= О, 85 находят
22
M = ---- 97500 = — — — 97500 0 85=
x1t 1000
1820 кг см = 18200 кг мм
Рассчитывают величину давления нагрева Р = P" S =4 3120 = н — 12480 кг, принимают Р„=12500 кг, где P — удельное давленйе нагрева для стали 45 равно 45 кг/мм
Исходя иэ условия, что крутящий момент трения в стыке (Ит) не должен превышать допустимый крутящий момент (М „ ) для оборудования, на котором производится сварка, производят расчет удельного давления Р,, которое прикладывают в конце первого цикла этапа нагрева.
Из формулы М = — 7 3МТ 3 18200 1 2 „, R 2,3 !40 25,31 5з Z — 0,94 кг/мм, где f t - коэффициент трения в конце первого цикла нагрева, исходя из зависимости его изменения в „процессе сварки трением, принимают равным 0,25. Отсюда, максимальное допустимое осевое давление в первом цикле Р, = P„S = 0,94 3120 Тогда количество циклов и, йа которое разбивается весь этап нагрева, равно Рн 12500 и =-- —" — = =4 25 P 2920 Принимают количество циклов и=4. Аналогичным образом вычисляется максимальное удельное давление Р в каждом из последующих циклов. Величина минимального осевого давле— ния, препятствующего окислению сты— ка в процессе нагрева, повышается н каждом из последующих циклов из эксплуатационных соображений: нет необходимости в каждом цикле умень— шать его до определенной величины, так как это ведет к неоправданным потерям в гидросистеме сварочной машины. При проведении опытных сварок минимальное осевое давление в каждом из циклов устанавливается 1209398 Цка Составитель И.Фелицина Те хр ед А. Ач Корректор fI. Патей Редактор А. Шандор Заказ 365/18 . Тираж 1000 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый способ сварки трением за счет более полного использования возможностей машин для сварки трением позволяет при той же мощности привода вращения деталей увеличить поперечное сечение свариваемых деталей более чем на 257..
