Способ сварки трением деталей из разнородных металлов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)Мз В 23 К 20/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения И. В. Иибко и С. И. Вдовин Днепропетровский государственный университет им, 300-летия воссоединения Украины с Россией(54) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ ДЕТАЛЕЙ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к сварке давлением и может быть использовано для получения соединений стержневых деталей (шпилек, стоек, трубок), с корпусными деталями из металлов с резко отличающимися 4)иэико-механическими характеристиками во всех отраслях промышленности.Известен способ сварки трением стержневых деталей с корпусными, при 1 О котором хвостовик стержневой детали выполняют со скосом и врезают в балку 111Способ известен для металлов одинаковой твердости, однако его исполь. 15 эонание возможно также и для деталей из разнородных материалов. Прочность получаемых по этому способу соединений определяется только качеством сварного шва и его площадью, которая 20 не значительно превышает площадь поперечного сечения стержневой детали.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ сварки 25 трением деталей иэ разнородных металлов, при котором н торце одной нз деталей преднарительно выполняют цилиндрическое углубление, в которое ,нстанляют конец другой детали 2) . 30 В известном способе цилиндрическое углубление выполняется в деталииз твердого металла, а соединениеобразуется за счет высадки пластичного металла стержневой детали.Этот способ не позволяет получитькачественное сварное соединение втом случае, когда стержневая детальвыполнена из более твердого металлачем деталь, н которой выполнено углубление, так как высадка металла изаполнение им выточки в углублениине произойдет. Кроме этого площадьшва определяется только диаметрамистержневой детали и углубления н кор:пусной детали.Цель изобретения - повышение прочности соединений деталей путем увеличения площади шва,Укаэанная цель достигается тем,фчто цилиндрическое углубление выполняют в детали иэ пластичного металла, а в торце детали из твердого металла, выполняют коническое углубление с углом наклона образующей кону,са 60-75 о,На черте)е представлено устройство.реализующее предлагаемый способ.В процессе сварки трением стержневая деталь 1 из твердого металла сконическим углублением, стенки которого наклонены к поверхности контакта под углом 60-75 в основание углубления в корпусной детали 2 иэ пластичного металла и развальцовывается в ее теле под действием радиальных составляющих давления, возникающего на конической поверхности. При этом осуществляется сварка как по поверхности отверстия, так и по врезаемой наружной поверхности стержневой детали.19Развальцовка торца стержневой детали увеличивает площадь шва и проч- ность соединения на разрыв, а углубление в корпусной детали способствует повышению несущей способности соединения при действии поперечных изгибающих усилий.Форма развальцованной части определяется геометрией углубления в стержневой детали, соотношением твердости соединяемых металлов и параметрами режима сварки. Соединение обладает определенной прочностью и при отсутствии схватывания соединяемых материалов.Сварка стержня производится иэ стали 30б мм, с коническим углублением в торце с углом при вершине 45 , ци"олиндром20 мм, из алюминия АД 1, в торце которого выполняется углублениеб мм, глубиной 8 мм. 30Сварка проводится на экспериментальной машине для сварки трением при оборотах шпинделя 1000 об/мии, усилии нагрева 120-140 кгс, деформации при нагреве 5 мм, усилии при осадке 35 350-370 кгс, времени проковки 3 с.Механические испытания соединений на разрыв показали, прочность, отнесенную к площади поперечного сечения стержня, порядка 30 кгс/мм , 4 О что выше предела прочности алюминия разрушение происходило со срезом по алюминию при усилиях 830-860 кгс. Металлографические исследования соединения показывают, что сварка происходит по всей площади врезаемой части стержня с раэвальцовкой в алюминии.Использование предлагаемого способа сварки стержневых деталей с корпусными из металлов с резко отличающихся по твердости обеспечивает, по сравнению с известными, более высокую конструктивную прочность соединений. Применение способа для соединения шпилек и стоек с корпусными деталями из легких сПлавов взамен резьбовых поззоляет снизить трудоемкость механической обработки деталей и повысить надежность конструкций. Невозможно использование Способа для сварки трубчатых деталей .с корпусными,Формула изобретенияСпособ сварки трением деталей изразнородных металлов, преимуществен"но различающихся по твердости, нрикотором в торце одной иэ деталей предварительно выполняют цилиндрическоеуглубление, в которое вставляют конецдругой детали, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения прочности соединений деталей путем увеличения площади шва, цилиндрическое углубление выполняют, в детали из пластичного металла, а в торце детали из.твердого металла выйолняют ,оническое углубление с углом .наклона образующей конуса 60-75Источники информации,принятие во внимание при экспертизе1. Сварка трением шпилек соединителей со стальными балками. Экспресс.информация. - "Сварка", 1974, вып. 30,реф. 262.2. Авторское свидетельство СССР9 207690, кл. В 23 К 19/00, 1966.772771 Составитель Т. Сорокинае акто А. олинич Тех А. епанская Ка ект Гриценко акаэ 6795/14 Патент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4 филиал ПП Тираж 1160 Под НИИПИ Государственного комитетпо делам иэобретений и откр 13035 Москва Ж.Ра ская исноеСССРтийаб. д. 4