Способ управления процессомсварки трением

Союз СоаетскккСоциалкстлческикРеслублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1831458(53) УДК 621 791 .14 (088.8) Опубликовано 23.05.81. Бюллетень19Дата опубликования описания,30.05.81 пв делам лэебретеИлй и еткрытмйОЦЕССОМ СВАРКИ днако колтабильностуры и влажприводятеличине оестабильньнагреве пря нагреваразличныхя на неодиэтого велявляетсяразмера иким услоисленныко при уроковкева и от в варке металб управления при котором мера по осирегламентатонок. Овок, нестемператды, и т.птой же вляется нки приокончаниковке, вгреваютсзультате10 ковке неосевоготехничесПеречнить тольки при пни нагреве. ературы .п., в ревремени ве и провиям.е недостатки можно устрасловии, если величина осад- не будет зависеть от времееличины осадки при нагрероцеси осерощениение точнозделия.гается тей скоросют не болскоростиа сварно Цель изобретения - уп са регулирования и повыше вого размера сваренного и Указанная цель дости величину стабилизированно ки при нагреве устанавлива При таких значениях после ее стабилизации зонм, чт ти оса е 0,2 мм.осадки о соеИзобретение относится к слов трением. Известен спосопроцессом сварки трением,достижение необходимого разизделия получают с помощьюции процесса по времени 1.Недостатком такого способа сварки тре. нием является нестабильность осевых размеров изделия. Это связано с неплосткостностью торцов заготовок, с различной чистотой их обработки, с нестабильностью свойств материала заготовки темп и влажности окружающей среды и т зультате чего при одном и том же нагрева величина осадки при нагре ковке получается различной. Известен также способ управления процессом сварки трением, с регламентацией длительности нагрева по величине осадки, при котором измеряют скорость осадки при нагреве и после стабилизации ее значения осуществляют проковку 2.Такой способ сварки обеспечивает повышение точности осевого размера изделия, так как исключает влияние неплотности и различной чистоты обработки торцов загоебания размеров заготоь свойств их материала, ности окружающей срек тому, что при одной и садки время нагрева явм, так как скорость осадоизвольна и к моменту предшествующему произделиях заготовки пронаковую глубину. В реичина осадки при пропостоянной и точность зделия не соответствует831458Предлагаемый способ сварки трениемпроверен экспериментально. Установившееся температурное поле удалось создать для трубчатых заготовок (из сталей 35, 40 Х и др.) при следующих параметрах сварки:Окружная скорость среднегодиаметра заготовки, м/с 5,0 Давление нагрева,кг/мм 9,5 Давление проковки, кг/мм 9,5 - 14,0 Осадка нагрева (оптимальноезначение), мм 3,0 Скорость осадки, мм/с 0,16 При указанных значениях скорости осадки у заготовок с размерамиф 76 х 10 мм,648 х х 8 мм,ф 48 хбмм,ф 34 хбмм величина осадки при проковке не зависит от величины осадки при нагреве в пределах 1,5 - 5,0 мм. Характер зависимости Ьп = (Ьн) соответствует прямой 5.Таким образом, предлагаемый способсварки трением позволяет эффективно осусшествить стабилизацию величины осадки ь проковки при нестабильности времени сварки, что в условиях регламентации процесса по осадке при нагреве в значительной степени повышает точность осевого размера изделия и упрощает процесс регулирования.Предлагаемый способ может быть использован, когда требуется повышенная точность узла, состоящего из свариваемых зат готовок, осевые базовые размеры которогополучены заранее путем механической. обзО работки, например реактивные штанги автомобилей. Формула изобретения динения характеризуется постоянством температурного поля в объеме заготовок относительно плоскости их стыка, посколь ку абсолютная величина температуры дости гает максимума и в дальнейшем не изме няется во времени. В этом случае величина осадки при проковке не завиСит от времени нагрева и от величины осадки при нагреве посольку при установившихся параметрах температуры в стыке и по глубине загото вок зона сварного соединения всегда про грета одинаково. В результате независимо от условий нагрева, если регламентация про цесса осуществляется по величине осадки при нагреве, точность осевого размера изде лия является высокой, так как осадка при проковке стабилизирована.На чертеже показана зависимость вели чины осадки при проковке Ь от величинь осадки при нагреве Ь (или пропорциональ ного ей времени нагрева 1).Прямые 1 - 4 иллюстрируют указанную зависимость Ь= (Ь) когда технологиче кий режим йроцесса сварки (скорост вращения и давление) не обеспечивает ве личину стабилизированной скорости осад ки менее 0,2 мм/с, При этом параметры тем пературного поля в глубине заготовок яв ляются неустановившимися и с увеличением Ьизотермы перемещаются вглубь загото вок относительно плоскости стыка, веичина Ьвозрастает. Прям ая 5 иллюстрируе указанную зависимость Ь= 1(Д) ког да технологический режим процесса свар ки (скорость вращения и давления) обес печивает величину стабилизированной скорости осадки не более 0,2 мм/с. При этом параметры температурного поля в глубине заготовок являются установившимися и при изменении Ьизотермы не перемещаются относительно плоскости стыка заготовок, величина Ь остается постоянной.Предлагаемый способ сварки трением осуществляется следующим образом.Опытным путем, изменяя параметры технологического режима сварки (скорость вращения и давление) и регламентируя длительность нагрева по величине осадки, для конкретно заданного материала заготовок, устанавливают скорость осадки после момента ее стабилизации не более 45 0,2 мм/с. Затем производят настройку механизма контроля осадки машины для сваркитрением на минимальную величину осадки, обеспечиваюшую получение доброкачественного сварного соединения и требуемую точность осевого размера изделия. Способ управления процессом сварки трением, преимущественно изделий из конструкционных сталей с регламентацией длительности нагрева по величине осадки, при котором измеряют скорость осадки при нагреве и после стабилизации ее значения осуществляют проковку, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса регулирования и повышения точности осевого размера сваренного изделия, величину стабилизированной скорости осадки при нагреве устанавливают не более 0,2,мм/с.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Вилль В. И, Сварка металлов трением, Л Машиностроение, 1970, с. 57.2. Патент Великобритании1321332, кл. В 3 Й,27.06.73,Составитель В. Влодавская Редактор А. Химчук Техред А. Бойкас Корректор М. Коста Заказ 2875/6 Тираж 1148 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4