Способ инерционной сварки трением

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СИИДЕТЕЛЬСЯУ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 160179 (21) 2739312/25-27 с присоединением заявки йо В 23 К 20/12 Государственный комитет СССР яо делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 79114(088,8) Дата опубликования описания 3003.81 .";л Ордена Ленина и ордена Трудового Красного намениинститут электросварки им. Е.О.ПатонАН Украинской ССР(54) СПОСОБ ИНЕРЦИОННОЙ СВАРКИ ТРЕНИЕМ Изобретение относится к сварке,а именно, к сварке трением,Известен способ инерционной сваркитрением, при котором свариваемымдеталям, одна из которых соединенас инерционной массой, сообщают отно.сительное вращение с приложениемосевого усилия 11. Недостатками этого способа являются: 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 - повыаение 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,0-7,0 601 более пластичного из свариваемых материалов. На чертеже приведена диаграммапроцесса инерционной сварки трениемпо предлагаемому способу,На чертеже обозначены:Р - осевое давление, кг; Рмаксимальное значение импульса давления, кгпв й - количество оборотовинерционной массы, об/мин; 01 О угол, характеризующий скорость нарастания усилия (определяется высотой падения груза); с - время, с.Масса груза и высота его паденияопределяются из следующих соображений. Энергия падающего груза должна15 обеспечивать нагрев деталей до определенной температуры в результатепоглощения энергии инерционной массы и осуществить пластическую дефор"мацию, необходимую для сварки,20 Максимальное значение импульсадавления зависит от физико-механических свойств материала свариваемыхзаготовок, но при этом должна соб людаться следующая зависимость:25 й Ъф; р т); )22 где Р - импульс давления; и - высота, . с которой опускается груз; 3 - момент инерции маховика - накопителя816723 Свариваемыеметаллы известный предлагаемый 32 кГ/мм2 г 28 кГ/мм 28 кГ мм 36 кГ/мм 34 кГ/мм 32 кГ мм ЭИ 857 Ф 40 ХЭИ 57240 ГАНВ 300+40 Г Составитель В. Влодавскаяедактор П. Макаревич Техред М.Голинка Корректор В. Бутя Заказ 1115/16 Тираж 1148 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5н филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3энергии; в - масса маховика; Н - радиус маховика; 0 - угловая скорость маховика.Сварка по предлагаемому методу состоит из следующих операций; 5Закрепление свариваевапс деталей в сварочной машине, причем одна из деталей соединяется с вращающейся инерционной массой. При достижении заданной скорости относительного вра- О щения деталей и маховика привод отличается и к свариваемым деталям при помощи рычажного устройства прикладывается осевое усилие, возникающее в результате падения груза, с зАданной 15 высоты. Сваренная деталь вйнимается из машины. В процессе исследований были выполнены,опытныесварки следующих пар 2 О металлов: ЭИ 857-:40 Х; ЭИ 572-:40; АНВ 300-;40 Г уЭти опыты приводились на следующих режимах:Р =20 кг; М = 3000 об/мин; Ь = 2,0 м 25Р = 30 кг; М = 3000 об/мин; Ь = 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 (40 Хи 40 Г). В таблице приведены сравнитель- З 5 ные данные по усталостной .прочности соединений, полученных известным и предлагаемым способами сварки. При этом значительно сокращаетсявремя нагрева и, как следствие., протяженность зоны термического влияния.Нагрев заготовок имеет чисто локальный характер. Локальный характеримеет и пластическая деформация.Таким образом, предлагаемый способ сварки трением обеспечивает интенсификацию процесса сварки, возможность сварки разнородных металловс ограниченной взаимной растворимостьюи повышение качества сварных соединений, .Формула изобретенияСпособ инЕрционной сварки трением,при котором свариваемым деталям,одна из которых соединена с инерционной массой, сообщают относительноевращение с приложением осевого усилия,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества сварногосоединения путем уменьшения зонытермического влияния, осевое усилиесоздается при помощи груза, падающего с конечной скоростью 2-15 м/си развивающего при этом давление2,0-7,0 бо более пластичного изсвариваеьйх материалов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вилль В.И. Сварка металловтрением, Л., "Машиностроение", 1970,с. 153-155.