Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка трением с перемешиванием

Сварка трением с перемешиванием

Среди огромного количества различных технологий сварки следует отметить сварку трением с перемешиванием. Подобный процесс не предусматривает использование защитных газов и расходных сварочных материалов. При этом можно получить соединение высокого качества. Технология в большинстве случаев применяется при обработке алюминия и некоторых других сплавов. Рассмотрим принцип процесса и некоторые другие моменты подробнее.

Область применения

Фрикционная сварка изначально разрабатывалась для оборонной промышленности, атомного комплекса. Затем метод стали использовать в машиностроении, электротехнике. Радиальным методом сваривают трубы для добывающей отрасли. Подходит для соединения плохо свариваемых металлов, магниевых, алюминиевых сплавов, цветных металлов, углеродистой, легированной стали, разнородных пластичных сплавов. Технология заменяет клепку, контактную электросварку. Используется для наплавки режущего инструмента, восстановления деталей.

Сварка металла трением

Сварка металла трением — это уникальный процесс соединения двух металлов, при котором механическая энергия трения или вращения одной из заготовок превращается в тепловую, где генерирование теплоты происходит именно в месте нужного соединения. В процессе нагрева детали прижимаются с постоянным давлением или нарастающим. После необходимого нагрева, расплава металла, соединения путем давления сварка завершается осадкой и резким прекращением вращения.

При сварке металла трением в зоне соединения в результате давления происходит разрушение жировых пленок и окислов, которые мешают прочному соединению.

Сильно разогретый металл, до температуры плавления, при сильном сжатии побуждает атомы металлов врастать друг в друга, что вызывает монолитность изделия. Таким образом, сварка металла трением включает в себя процесс:

  • прочное закрепление деталей, при котором одна из них подвижная, а другая нет;
  • разогрев металла механическим путем до пластичного состояния, плавления;
  • процесс разрушения окислов, жировых пленок, мешающих прочности сварного шва;
  • кромки горячего металла устанавливают металлические связи на атомном уровне;
  • прекращение вращательных движений, давления, режим застывания деталей.

В 1990-е годы был разработан метод сварки трением металлов с перемешиванием. Этим способом варятся стыковые швы листового цветного металла: алюминия, титана, их сплавов, а также стали. Также свариваются все сплавы с температурой плавления до 1800 0 С, можно соединять разнородные металлы. Для этого используют инструмент в форме стержня с наконечником, который углубляется в свариваемую деталь и проходит по всей необходимой длине свариваемой детали. Инструмент вращается с очень большой скоростью, происходит сильное трение, вызывающее нагрев металла до пластичного состояния. Происходит перемешивание расплавленной массы с вращающимся инструментом и его вытеснение в свободное пространство позади инструмента. В результате такого процесса устанавливаются металлические связи и происходит соединение металлов. По окончании работы инструмент выводят за пределы заготовки. Ключевые критерии сварки трением металлов с перемешиванием:

  • скорость сварки;
  • частота вращательных движений;
  • сила прижимания инструмента, его перемещение, с учетом свариваемого металла, его толщины;
  • размеры такого инструмента и угол его наклона.

Достоинства такой сварки:

  • не нужна большая мощность;
  • локальная зона разогрева, точность разогрева;
  • быстрота сварки;
  • точность соединения;
  • отсутствие брызг.
Читать еще:  Как варить инвертором тонкий металл – наши советы

Сварка трением оборудование

Сварка трением оборудование предназначено для выполнения высокоточной задачи по соединению двух металлов. Одним из передовых станков является ПСТ-80. Он оборудован гидравлическими зажимами, сенсорным экраном для контроля, управления и программирования цикла сварки, гидростанцией и станцией смазки. Может сваривать металл из жаропрочной стали, конструкционной, шов сечения состоит из мелкозернистой структуры. Сварка трением оборудование модели МАСТ-10 предназначена для стыковой сварки черных металлов, цветных, их сплавов. Машина полуавтоматическая, автоматизированные операции, кроме загрузки деталей. Модели ПСТ-12, ПСТ-20, ПСТ-50 замечательно выполняют свою работу сваривания, образуют качественный шов, быстрота работы.

Оставьте свой комментарий Отменить ответ

Стыковая сварка оплавлением представляет один из способов контактной стыковой сварки…

Обзор видов

На сегодняшний день разработаны и активно реализуются несколько специализированных (по области применения) методов фрикционной сварки, которая бывает:

  • перемешивающая;
  • радиальная;
  • штифтовая;
  • линейная;
  • ротационная (для сварки тонкого листового металла);
  • точечная;
  • орбитальная и другие.

Достоинства СТП

Исследование СТП позволило подобрать режимы сварки при соединении различных групп сплавов. Несмотря на то, что изначально СТП разрабатывалась для работы с металлами с низкой температурой плавления, такими как алюминий (660 °C), впоследствии стала применяться для соединения никеля (1455 °С), титана (1670 °C), железа (1538 °C).

Исследования показывают, что шов, полученный таким способом, полностью соответствует по своей структуре металлу свариваемых деталей и имеет более высокие показатели прочности, меньшие затраты трудоемкости и низкую остаточную деформацию.

Правильно подобранный режим сварки гарантирует соответствие материала шва и свариваемого металла по следующим показателям:

  • усталостная прочность:
  • прочность на изгиб и растяжение;
  • ударная вязкость.

Область применения

Она нашла распространение в инструментальном производстве. Она широко используется в машиностроительной области, ядерной энергетике.

Сварка алюминия трением распространена в электротехнической промышленности и производстве сельхоз/техники. Она распространена в автомобильной отрасли, производстве авиационной и космической техники. Перемешивающая сварка трением эффективна в нефтяной и химической отрасли.

Методика расширяет свои границы. Теперь стало возможным использование сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов в судостроении, вагоностроении и пищевой отрасли.

Практика показывает, что сварка методом трения наиболее эффективна в следующих случаях:

  1. При её замене плавлением (электродуговым способом) и другими.
  2. Вместо контактного метода.
  3. При замене пайки и клёпки, а также разъёмных соединений деталей.
  4. При необходимости реставрации деталей и инструмента.
  5. Когда необходимо создать новые рациональные конструкции деталей.
  6. Метод как нельзя лучше подходит для соединения отдельных деталей с уже готовыми (обработанными) поверхностями.
  7. Область применения сварки трением включает в себя изготовление деталей из сложных поковок. А также штамповок. Происходит расчленение на простые заготовки для дальнейшего рабочего процесса.

что применение сварки трением исключает мелкие брызги горячего металла.»

При этом на выходе достигается высокая точность соединения, которая даёт возможность использовать описываемый метод для производства деталей, прошедших участие в механической обработке.

Это, в том числе, касается шлифовки и полировки. Как и в других видах работ есть определённые преимущества и отрицательные моменты, которые необходимо осветить.

Читать еще:  Дюраль. Свойства дюрали. Применение дюрали

Сварка трением с перемешиванием алюминия и его сплавов

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#41 NikOtiN

Конечно же это не универсальная технология, но там где требуется сваривать тонкостенные корпусные детали из листового материала — ее преимущества впечатляют.

  • Наверх
  • Вставить ник

#42 selco

чо думаю , то и пишу.

  • Мастер
  • Cообщений: 7 921
    • Город: Электросталь

    Но во всех статьях подчеркивается как достоинство технологии СТП — значительно меньший уровень остаточных деформаций и напряжений

    Ну здесь без спорно и читаем тоже , но совсем их быть не может.

    Вот даже после шлифовки плоского и относительно тонкого с обильной эмульсией и деталь ведет то есть она изгибается и существуют методы компенсации , а тут сварка конечно с меньшим тепловложением от остальных но все равно сварка .

    Сообщение отредактировал selco: 20 Май 2020 20:23

    • Наверх
    • Вставить ник

    #43 Calma

    Но вот температура «шва» и чуть по одаль от него разная как не крути хоть алюминь и хороший проводник но не настолько и чтобы температура уравнялась надо усю заготовку в «пластилиновое » состояние нагреть и от сель разность темпер. усадка будет .

    Может правильней назвать состояние «аморфным». а не пластилиновым. Если это так, то алюминий при переходе из состояния твердого в состояние аморфное и обратно, должен хоть частично, но переходить температуру плавления.От этого и будут возникать деформации.

    • 1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #44 Calma

    Но во всех статьях подчеркивается как достоинство технологии СТП — значительно меньший уровень остаточных деформаций и напряжений

    Кстати среди многих видов различных деформаций, остаточная деформация — это деформация, которая возникает в следствии приложения к телу сил, а при прекращении приложение сил тело, в следствии деформации уже не приобретает предыдущее положение, размеры. Вот потому этот вид деформации и называется остаточным.

    В авиации, применение больших перегрузок регламентировано именно из-за возможности возникновения остаточных деформаций деталей ЛА. Приближение к пределу максимальных перегрузок сигнализирует пилоту об этом.

    • 1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #45 Ferio

    Я вот что спросить хочу — вы сами в настройке/наладке аппаратов для СТП участвовали? Каким образом там идет подбор ключевых параметров режима скорости вращения заплечика и скорость сварки? Как рассчитывается пауза между погружением заплечика и началом сварки? Заплечик же мешает видеть что происходит под ним, разогрелся ли метал от трения или нет. Я в сети не нашел никаких методичек наподобие «Ротационная сварка для начинающих чайников» с прямыми рекомендациями по подбору режима. К примеру, когда осваивал токарное дело — таких учебников полно, по другим видам сварки — аналогично. А тут технология, которая просто обречена быть народной, никаких сварочных материалов, никакого защитного снаряжение, потребление электроэнергии где-то на порядок меньше классических видов сварки — а информации в сети по капле нужно находить.

    Нет, коллега, в настройках не учавствовал.
    В своё время была задача рассмотреть оборудование СТП для одного проекта по сварке панелей. Поездил по предприятиям, поговорил с людьми, почитал публикации, прикинул затраты, изложил своё видение. в результате предложение отклонили т.к. посчитали, что дорого( наше предприятие многотысячное). Поэтому, я бы не назвал эту технологию «народной». Для окупаемости нужен конвеер, тонны однотипных заказов и т.п.

    Читать еще:  5 признаков хорошего полуавтомата. Выбор бренда.

    Применение какой-то гаражной конструкции, управляемой Джамшутом, сводит в данном случае всё на нет. Качество и повторяемость результатов этой технологии основаны на автоматизации и унификации, но этого не достигнуть, если, например, усилие прижатия осуществляется поворотом штурвала «на глаз» или ручной выбор соотношения скорости сварки и вращения шпинделя тем же Джамшутом. На видео из серии «очумелые ручки» изобретатель проверял качество сварки на излом вручную — «прикольно».
    Основными параметрами процесса СТП являются скорость сварки, частота вращения инструмента, усилия прижатия и перемещения инструмента, размеры и угол наклона инструмента. Режим устанавливают в зависимости от типа материала, формы и толщины свариваемых деталей. Размеры и форма инструмента зависят от материала и толщины изделия. Плоскость бурта, например, выполняют в виде вогнутой поверхности для лучшего истечения пластифицированного металла . Короче тонкостей очень много. Кстати, если интересно, при СТП металлы (вы же поняли, что это применимо к любым) нагреваются максимум до 70% от Т плавления. Вот для Al сплавов нагрев кратковременно доходит до 550 °С отсюда и низкие деформации, но они всёже есть. По данным (15-20)% от значений полученных при дуговой сварке. Подготовка кромок к сварке требует минимум операций, не нужно даже удалять оксидный слой. Трещин нет, так как нагрев идёт до температуры ниже солидуса. Литературы действительно мало т.к. способ очень специфичный, но по сути это сварка трением упоминание о которой есть везде.
    Для справки, насколько мне известно, разрабатывался малобюджетный станок для сварки трением с перемешиванием (СТП) «Странник», но о нём я ничего не знаю.

    Каковы недостатки сварки трением с перемещением сваривает?

    Хотя сварка трением с перемешиванием дает много преимуществ, есть несколько ограничений, связанных с процессом. Это включает:

    • Выходное отверстие остаётся после извлечения инструмента из материалов, подлежащих соединению
    • Потребность в значительных усилиях прижима и перемещения означает, что зажим более значительный, чем при сварке дугой
    • Отсутствует гибкость ручных и дуговых процессов, например, сварку нельзя использовать там, где требуется осаждение металла

    Вместо заключения

    Соединение металла трением — это простой, но в то же время эффективный метод сварки. Благодаря такой технологии можно добиться сварки разнородных металлов, высокой производительности труда, отличного качества швов. А вы имели дело со сваркой трением в своей практике? Расскажите об этом в комментариях. Также посмотрите ниже видео, где подробно показана сварка трением с перемешиванием алюминиевых сплавов.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×