Способ сварки металлов давлением в твердой фазе

О П И С А Н И Е ди 5 о 3676ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сове 1 скнх Сои алмстмчесиих Республик(23) Приоритет ки Юе Государстеенный иомитет Совета Министров СССР оо делам изооретений и окро:тий) Дата опубликования описания 15,03.76 и А, М. Григорьев А. вторыобретения) Заявит физико-технический институт АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ СВАРКИ МЕТАЛЛВ ТВЕРДОЙ ФАЗЕ НИ еталлов в г че сва агни тнь зона укто Спразом, Ч в зону с лебания. Изобретение касается сварки м давлением в твердой фазе.Известен способ сварки металлов давлением в твердой фазе с нагревом электрическим током высокой частоты и одновременным вводс.и ультразвуковых колебаний.Однако известный способ не обеспечиает равномерность прочности свариваемоо соединения по всему сечению.Для повышения качества соединения в процессе сварки осушествляют периодический нагрев соединяемых деталей до температуры исчезновения свойств, но не выше точки Ас , и охлаждение до температуры восстановления акустических и магнитных свойств. ртеже дана схема, выполнения прорки, где 1 - зоьл с утраченными ми свойствами; 2 - сваривьемая - охлаждающая жидкость; 4 - ин и 6 - свариваемые детали. б осуществляется следующим обереэ соединяемые детали 5 и 6 варки вводят ультразвуковые коЕагрев в свариваемой зоне 2 осушествляют токами высокой частотычерез индуктор 4, причем уль;раэвуковыеколебания совпадают по частоте и фазес электрическими колебаниями. Образование сварного соединения начинается с центральной части. Тарировку режимов ТВЧпроводя г по структурному анилизу предварительно нагреваемого стержня с гео;метрическими.1 разчерами свариваемых де- О,талей. В начале нагрева деталей токами,высокой частоты в центральной части свариваемых поверхностей соприкасаютсяучастки с не утраченными в результатенагрева магнитными свойствами. В обье 1 а ме свариваемых деталей эта зона представляет собой параболоид вращения, через который вводят ультразвуковые колебания, Боковые обьемы нагреваются дотемпературы резкой потери материалом 20 магнитных свойств, но не выше точкифазовых превращений Ас, которые вле 1кут за собой образование внутренних напряжений, Поэтому при выборе режимовнагрева токами высокой частоты точно И нормируют велич; ну радиуса прогрева се чецця во времени и с.сдят за максимальной температурой нагрева деталей, В процессе сварки по мере приближения зоны образования сварного соединения к краям деталей мошиость нагрева уменьшается, При совпадении резонансной частоты и фазы ультразвуковых колебаний с частотой и фазой электрических холебапнй происходкт увеличение амплитуды собственных колебаний доменов за счет частоты внешней возмущаюшей силы от ультразвуковых колебаний, Для равенства пвстот и фаз используют одцп источник высокой частоты, Увеличение амплитуды колебаний способствует значительному увеличению свариввемости деталей в этой зон Па участках, лежаших в обьеме материала с потерянными магнитными свойствамц, сварки не происходит, вследствие/ по 1 л." цепка ультразвуковой энергии и отсу гствия явления сложения резонансов, После выключения ТВЧ ц ультразвуковых колебаний детали охлаждают, а затем вновь нагревают ТВЧ, по с меньшей мошиостьк В результате такого нагрева на поверхности свариваемых деталей образуется кольцевая эона между сваренным участом и объемом с потерянными магнитными свойствами. Энергия ультразвуковых колебаний вводится через обьем материала в виде пврвболоидов вращения, но выделяется на участках с магнитными1свойствами, и за счет совпадения резонврсов улучшается сваркваемость этих участков.При сварке возникает бегуц зя волна, которая несет энергию, необходимую для процесса соединения. В отличие от этого процесса при прохождении ультразвуковых колебаний через сваренное сеение образ этся замкнутая акустическая цепль с проходяшей в ней стоячей волной, не передаюшей в сваренную зону аиергпс, В ксице каждого периода сварки, для улучиения технологичности проц;сса), предусмт рцвают быстрое охлаждение и охлаждаюшей среде, и процесс пов.оряют гноив.Таким образом, нагрев сварцваемыхдеталей токами высокой частоты применяется не только для увеличения интенсивности колебаний, но и для .ы,аления 10 зоны сварки к осуществления поэтапногопроцесса сварки по небольшим радиально расположенным кол ьцевым поверхности м, с целью повышения надежности и воспроизводимости качества сварного соединения 5 по всей свариваемой поверхности.Количество циклов нагрева устанавливается от степени ответственности детали в конструкции, мощности источника высокой частоты и размеров детали. Твк, нв пример, с применением генератора 93 Г 10.2для сварки деталей диаметром 50 мм необходимо провести 5-6 термоциклов. Применение данного способа полностью исключает участки с отсутствием сварного сое 25 динения в любой точке свариваемой поверх-. ности. Формула изобретенияСпособ сварки металлов давлением втвердой фазе с нагревом электрическим током высокой частоты и одновременнымвводом ультразвуковых колебаний, о т л и ч в ю ш и й с ятем, что, с целью повышения качества соединения, в процессе сварки осушествляют периодический нагрев соединяемых деталей до температуры исчезновения магнитных свойств но не вьпце точ ки Л , и охлаждение до температуры восстановления акустических и магнитныхсвойств.Составитель Е. Тютченкоза Техред д, Демьянова Корректор И, Микиа Редактор Т. Шагова Филиал ПНП "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 Тираж 117 ц Подписное ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-,35, Рауновская наб., д. 4/5