Способ сварки трением разнородных материалов

 

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при сварке трением разнородных материалов . Изобретение позволяет получить надежное сварное соединение из разнородных материалов за счет создания одинаковых пластических материалов на торцах свариваемых заготовок в момент времени перед осадкой. Это достигается способом сварки трением, при котором осевые усилия прижатия свариваемых заготовок 4 и 5 к промежуточному вращающемуся диску 2 устанавливают дифференцированно и выбирают из соотношения Т, f ,jK, Д,, где Р и Р - усилия прижатия соответственно первой и второй заготовок к инструменту в период нагрева; f и f - коэффициенты трения на контакте металла с инструментом в период нагрева соответственно первой и второй заготовок; Т и Т - значения температур, при которых материал соответственно первой и второй заготовок имеет одинаковую пластичность; К и K,j - коэффициенты, учитывающие теплофизические свойства материалов первой и второй заготовок. После достижения необходимых для сварки температур и соответственно пластичности вращаемый диск 2 удаляют из зоны стыка и выполняют осадку и сварку в среде инертного газа. Изобретение экономит металл и обеспечивает высокое качество сварного соединения. 1 ил. а W 00 сд 05 о Л r,f,/t, г,/,,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (дц 4. В 23 К 20/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4035036/31-27 (22) 03.01.86 (46) 07.12.87. Бюл. ¹ 45 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) В.Н.Данченко, В.А.Постный, Е.А.Макаренко, В.Г.Сова, В.Н.Колповский и В.С.Семенюк (53) 621.791.14(088.8) (56) Вилль В.И. Сварка металлов трением. — Л.: Машиностроение, 1978, с. 13-14, рис. 6. (54) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ РАЗНОРОД HbE МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при сварке трением разнородных мате. риалов. Изобретение позволяет полу. чить надежное сварное соединение из разнородных материалов за счет создания одинаковых пластических материалов на торцах свариваемых заготовок в момент времени перед осадкой. Это достигается способом сварки трением, при котором осевые усилия прижатия

„,SU„„1357169 А1 свариваемых заготовок 4 и 5 к промежуточному вращающемуся диску 2 устанавливают дифференцированно и выбирают из соотношения Р /Р =Т,f К /Tgf, К„ где P и P — усилия прижатия соответственно первой и второй заготовок к инструменту в период нагрева; f, и fä — коэффициенты трения на контакте металла с инструментом в период нагрева соответственно первой и второй заготовок; Т1 и Т вЂ” значения температур, при которых материал соответственно первой и второй заготовок имеет одинаковую пластичность;

К, и К вЂ” коэффициенты, учитывающие теплофизические свойства материалов первой и второй заготовок. После достижения необходимых для сварки температур и соответственно пластичности вращаемый диск 2 удаляют из зоны стыка и выполняют осадку и сварку в среде инертного газа. Изобретение экономит металл и обеспечивает высокое качество сварного соединения.

1357169

Изобретение относится к области сварки, а именно к сварке трением разнородных материалов, и может быть, использовано при производстве режуще- 5 го инструмента, сварке кабелей с наконечниками (A1+Cu) а также других иэделий инструментально, электротехнической, авиационной и других отраслей промышленности. 10

Цель изобретения — экономия материала и получение надежного сварного соединения за счет создания одинаковых пластических свойств материалов на торцах заготовок. 15

На чертеже изображена схема осуще ствления предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Ведущая шестерня 1 передает враще- 20 ние на инструмент в виде диска 2, который опирается на поддерживающие опорные ролики 3. С двух сторон к диску 2 подводят заготовки 4 и 5 из разнородных материалов, которые при- 25 жимают к нему с усилием Р и Р, выбираемым из выражения

Р! Т1 f2 К2

P Т Е К„

30 где Р и P — усилия прижатия соот2 ветственно первой и второй заготовок к инструменту в период нагрева;

Е„ и Š— коэффициенты трения на контакте металла с инструментом соответственно первой и второй заготовок;

Т, и Т2 — значения температур, при которых материалы первой и второй заготовок имеют одинаковую пластичность; 45

К 1 и К2 коэффициенты учитываю щие теплофизические свойства материалов первой и второй заготовок.

После достижения необходимых для сварки температур и соответственно пластичности на торцах заготовок вращаемый диск 2 удаляют из стыка и производят осадку и сварку.

В лабораторных условиях на переоборудованной для осуществления пред- лагаемого способа сварки трением машине типа ИТС-200,1-ГД-88 проведены опытные сварки заготовок диаметром

40 мм из стали 38ХНМи бронзы БрАЖ 9-4.

Сварку производят по следующим режимам: скорость вращения инструмента

900 об/мин; усилие прижатия бронзовой заготовки 3 кг/мм2; усилие прижатия стальной заготовки 5 кг/мм2; время нагрева 25 с; усилие осадки 7 кг/мм ; время осадки 3 с.

При этом величина осадки составляет 10 мм от торца каждой из заготовок. Качество сварного соединения проверяют на образцах при растяжении.

Разрыв происходит по основному металлу бронзовой заготовки, т.е. сварное соединение во всех случаях прочнее основного металла бронзовой заготовки.

Для сравнения прог; дена сварка трех образцов из тех же материалов и размеров. Режимы сварки прежние, за исключением усилия прижатия, которое одинаково для бронзовой и стальной заготовок и составляет 5 кг/мм2. Величина осадки стальной заготовки

10 мм, бронзовой 15 мм. Кроме того, при металлографическом анализе качества материала сварного соединения в стыке обнаружены окисные включения, ухудшающие качество сварки, т.е. расход металла, идущего в грат со стороны бронзовой заготовки на 507 больше, чем по предлагаемому способу, а качество соединения ниже.

Изобретение позволяет экономить металл и способствует повышению качества сварных соединений из разнородных материалов.

Формула изобретения

Способ сварки трением разнородных материалов, заключающийся в том, что перед сваркой между торцами заготовок размещают инструмент в виде диска, сообщают ему относительное вращение, прижимают к нему свариваемые заготовки с некоторым осевым усилием, осуществляют нагрев торцов заготовок, удаляют инструмент из стыка и производят осадку в среде инертного газа, отличающийся тем, что, с целью экономии материала и получения надежного сварного соединения за счет создания одинаковых пластических свойств материалов на торцах заготовок, предотвращают осевое перемещение диска, а осевое усилие прижа1357169

3 тия при нагреве выбирают дифференцированно из соотношения

Тт f 2 К2

Т 7 ° К

Р, 2

Т рой заготовок к инструменту в период на- 1О грева; и f — коэффициенты трения

7 на контакте металла с

Составитель К.Быковец

Редактор Н.Тупица Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Заказ 5928/10 Тираж 970 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 где P u P — усилия прижатия соответ.7 ственно первой и втоинструментом соответственно первой и второй заготовок; и Т2 — значения температур, при которых материалы первой и второй заготовок имеют одинаковую .пластичность; и К вЂ” коэффициенты, учитывающие теплофизические свойства материалов первой и второй заготовок °