Способ инерционной сварки трением

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИДН ЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 160179 (21) 2739312/25-27 {51) М. ИЛ. с присоединением заявки ¹

В 23 К 20/12

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30Л3,81. Бюллетень № 12 (53) УДК 621. 791 ° .. ..14 (088.8) Дата опубликования описания 30,03.81 (72) Авторы изобретения

С.М.Гуревич, В.И.Дьяченко, В.Н.Замков, В.К.Сабокарь, Л.С.Киреев и Б..N.Äàíèëêî ( г

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного наменн институт электросварки им. Е.О.Патон

АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИНЕРЦИОННОЙ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Изобретение относится к сварке, а именно, к сварке трением.

Известен способ инерционной сварки трением, при котором свариваемым деталям, одна из которых соединена с инерционной массой, сообщают отно.сительное вращение с приложением осевого усилия L1).

Недостатками этого способа являютсяг большая протяженность зоны термического влияния, что ограничи-. вает его применение для сварки разнородных металлов, нестабильность механических свойств сварных соеди: нений. Ширина зоны термического влияния определяется временем нагрева, т.е. временем приложения осевого усилия к взаимно вращающимся деталям.

Цель изобретения — повьтаение качества сварного соединения путем уменьшения. зоны термического влияния.

Указанная цель достигается тем, что осевое усилие создается прн помощи груза, падающего с конечной скоростью 2-15 м/с и развивающего при этом давление- 2,0-7,0 601 более пластичного из свариваемых материалов.

На чертеже приведена диаграмма процесса инерционной сварки трением по предлагаемому способу.

На чертеже обозначены:

P — осевое давление, кг; Р максимальное значение импульса давления, кгпв N - количество оборотов инерционной массы, o6/мин; ос

1О угол, характеризующий скорость нарастания усилия (определяется высотой падения груза); t - время, с.

Масса груза и высота его падения определяются из следующих соображений. Энергия падающего груза должна

1 обеспечивать нагрев деталей до определенной температуры в результате поглощения энергии инерционной массы и осуществить пластическую деформацию, необходимую для сварки.

Максимальное значение импульса давления зависит от физико-механических свойств материала свариваемых заготовок, но при этом должна соб-людаться следующая завнсимость1

25 и

3; р h >; (d 21(й, 2 2 где P - импул ; h - высота, которой опускается груз; 3 - момент инерции маховика — накопителя

816723

Свариваемые металлы известный предлагаемый

32 кГ/мм

2.

28 кГ/мм

28 кГ мм

36 кГ/мм

34 кГ/мм

32 кГ мм

ЭИ 857Ф40Х

ЭИ 572-:40Г

AHB 300-:40Г

Составитель В. Влодавская

Редактор П. Макаревич Техред N.Голинка . Корректор В сутяга

Заказ 1115/16 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий

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

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

3 энергии; m — масса маховика; R — радиус маховика; — угловая скорость маховика.

Сварка по предлагаемому методу состоит из следующих операций;

Закрепление свариваемых деталей в сварочной машине, причем одна из деталей соединяется с вращающейся инерционной массой. При достижении заданной скорости относительного вра- 0 щения деталей и маховика привод отличается и к свариваемым деталям при помощи рычажного устройства прикладывается осевое усилие, возникающее в результате падения груза, с заданной15 высоты. Сваренная деталь вйнимается из машины.

В процессе исследований были выполнены.опытные сварки следуки@их пар щ металлов: ЭИ 857-:40Х; ЭИ 572-:40;

AHB 300-:40Г... у

Эти опыты приводились на следующих режимах:

P = 20 KF; М = 3000 об/мин; h = 2,0 м»5

P = 30 кг; и = 3000 об/мин; h = 1,5 м.

При этом были получены высокие механические характеристики сварных соединений приведенных выше пар металлов. Все образцы разрушались вдали от стыка по основному металлу (40Х и 40Г).

В таблице приведены сравнитель- З5 ные данные по усталостной .прочности соединений, полученных известным и предлагаемым способами сварки.

При этом значительно сокращается время нагрева и, как следствие., протяженность зоны термического влияния.

Нагрев заготовок имеет чисто локальный характер. Локальный характер имеет и пластическая деформация.

Таким образом, предлагаемый способ сварки трением обеспечивает интенсификацию процесса сварки, возможность сварки разнородных металлов с ограниченной взаимной растворимостью и повышение качества сварных соединений .. формула изобретения

Способ инЕрционной сварки трением, при котором свариваемым деталям, одна из которых соединена с инерционной.массой, сообщают относительное вращение с приложением осевого усилия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем уменьшения зоны термического влияния, осевое усилие создается при помощи груза, падающего с конечной скоростью 2-15 м/с и развивающего при этом давление

2,0-7,0 бо2 более пластичного из свариваеьйх материалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вилль В.И. Сварка металлов трением. Л., "Машиностроение", 1970, с. 153-155.