Способ сварки трением разнородных металлов

(19) 1)4 В 23 К 20 12 КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ Фс;,САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКО ТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР 1 179600, кл. В 23 К 20/12, 1964.Авторское свидетельство СССР У 539711, кл. В 23 К 20/12, 1975. (54) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к способу сварки трением разнородныхг, металлов, преимущественно с резко различ-, ными механическими свойствами, и может быть применено в любой отрасли промышленности при изготовлении биметаллических узлов конструкций. Цель -повышение качества сварного соединения за счет устранения из соединенияокислов менее прочного металла. Насвариваемом торце детали из болеепрочного металла выполняют канавку срежущей кромкой. Ось симметрии канавки проходит через центр торца. Площадь поперечного сечения канавки составляет не более 107 площади поперечного сечения свариваемой детали изменее прочного металла. Свариваемыйторец детали из менее прочного металла обрабатывают в процессе относительного вращения свариваемых деталей режущей кромкой канавки. Приэтом удаляют поверхностный слой металла, содержащий окислы и другиезагрязнения. В результате действияосевого поджатия предотвращают последующее окисление очищенного свариваемого торца ввиду отсутствия доступакислорода. 1 табл.Изобретение Относится к способусварки трением разнородных металлов,преимущественно с резко различнымимеханическими свойствами, и может5быть применено в любой отрасли промышленности при изготовлении биметаллических узлов конструкций.Целью изобретения является повыше ние качества сварного соединения засчет устранения из соединения окисловменее прочного металла,Сущность предлагаемого способазаключается в том, что на свариваемом торце детали из более прочногометалла выполняют канавку с режущейкромкой. При этом ось симметрии канавки проходит через центр торца свариваемой детали, а площадь поперечного сечения канавки составляет не более 10% от площади поперечного сечения свариваемой детали из менее прочного металла. Свариваемые детали устанавливают в зажимах сварочной машины-. При этом свариваемую деталь из 25более прочного металла устанавливаютво вращающемся зажиме, а свариваемуюдеталь иэ менее прочного металла -в неподвижном зажиме. Свариваемыеторцы деталей подрезают. Детали сваривают о обычной технологии. В процессе относительного вращения свариваемых деталей свариваемый торец детали из менее прочного металла обрабатывают режущей кромкой канавки.При обработке свариваемого торцадетали из менее прочного металла впроцессе относительного вращения свариваемых деталей режущей кромкой канавки, выполненной на свариваемом 40торце детали из более прочного металла, удаляют поверхностный слойметалла, содержащий окислы и другиезагрязнения. В результате действияосевого поджатия прдотвращают последующее окисление очищенного свариваемого торца ввиду отсутствия доступакислорода. Это обуславливает высокоекачество сварного соединения.При сварке трением разнородных50металлов с резко различными механическими свойствами в результате нагартовки и контактного упрочненияпрочного металла прочность сварногосоединения увеличивается примерно55на 10%. Поэтому уменьшение площадипоперечного сечения соединения вплотьдо 10% от площади поперечного сечения свариваемой детали из менее прочного металла допускается исходя йзусловия равнопрочности соединенияменее прочному металлу, Исходя изэтого и регламентируют площадь поперечного сечения канавки с режущейкромкой, выполненной на свариваемомторце детали из более прочного металла.П р и м е р. Сварку трением деталей из коррозионно-стойкой стали мар"ки 12 Х 18 Н 10 Т и алюминиевого сплавамарки АД 1 диаметром 25 мм и 40 ммвыполняли следующим образом. На свариваемом торце свариваемой стальнойдетали выполняли канавку с режущейкромкой. При этом ось симметрии канавки проходила через центр свари".ваемого торца стальной детали, ширину канавки изменяли от 1,75 доб,00 мм и глубину от 0,1 до 2,0 мм.Площадь поперечного сечения канавкиизменяли от 8,9 до 19,1% от площадипоперечного сечения свариваемой алюминиевой детали, Свариваемые деталиустанавливали в зажимах свалочноймашины МСТ. При этом свариваемую стальную деталь устанавливали вовращающемся зажиме, а свариваемуюалюминиевую деталь - в неподвижномзажиме. Свариваемые торцы деталейподрезали. Детали сваривали по обычной технологии, В процессе относительного вращения свариваемых деталей свариваемый орец детали из менее прочного металла обрабатывалирежущей кромкой канавки.Режимы сварки деталей диаметром25 мм: относительная скорость вращения 75 1/с; усилие при нагреве 20 кН;усилие при проходке 40 кН; величинаосадки 10 мм.Режимы сварки деталей диаметром40 мм: относительная скорость вращения 75 1/с; усилие прч нагреве 50 кН;усилие при проковке 100 кН; величинаосадки 8 мм,Сварные соединения испытывали нарастяжение при комнатной температуре.Результаты испытания представлены втаблице,Результаты испытания показали,что если площадь поперечного сеченияканавки составила менее 10% площадипоперечного сечения свариваемой алюминиевой детали, то прочность соединения выше прочности детали.Глубина канавки не влияет на прочность соединения,1386407 Применение предлагаемого изобретения повышает качество сварного соединения. Глубинаканавки,мм Характерразрушения Соотношениеплощадейпоперечногосечения каПределпрочности,МПа Диаметрдеталей,Ширинаканавки,навки и алюминиевой детали, Е 140 1,75 0,1 8,9 По алюминию 140 8,9 1,75 1,0 25 140 8,9 1,75 2,0 2,50 12,7 120 1, 0 25 По соединению3,00 0,1 15,3 110 2,00 6,4 135 70 1,0 По алюминию 70 2,50 8,0 135 1,О,135 70 3,00 0,1 9,5 15,9 5,00 70 0,1 105 По соединению 70 5,00 1,0 15,9 105 1,0 70 6,00 19,1 100 Составитель Э.ВетроваРедактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич Корректор В,Гирняк Заказ 1456/18 Тираж 921 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения5Способ сварки трением разнородных металлов преимущественно с резко различными механическими свойствами, при котором свариваемый торец по крайней мере одной из деталей механически обрабатывают в зажимах сварочной машины, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества,сварного соединения за счет устранения из соединения окислов менее прочного металла, на сварнваемом торце детали из более прочногометалла выполняют канавку с режущейкромкой, ось симметрии которой проходит через центр торца, а площадь поперечного сечения составляет не более 1 ОЕ, от площади поперечногосечения свариваемой детали из менее прочного металла, свариваемый торец детали из менее прочного металла обрабатывают в процессе относительного вращения свариваемых деталей режущейкромкой канавки.