Способ сварки трением

(51)4 В 23 К 20/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1.,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1180209, кл. В 23 К 20/12, 1984.(54) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ(57) Изобретение относится к способам сварки трением, может быть использовано для изготовления теплообменных устройств, а также дляриварки фланцев к патрубкам. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем обеспечения постоянства толщины стенок деталей взоне контакта, К одной из свариваемыхдеталей в процессе ее вращения относительно процольной оси другой детали прикладывают осевое усилие. Постоянный ввод в зону контакта металлаодной из деталей обеспечивает восстановление толщины ее стенки в зонесварки. 6 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к сварке трением, и может быть использовано для изготовления телообменных устройств, а также для приварки Фланцев к патрубк ам,.Целью изобретения является повышение качества сварного соединения путем обеспечения постоянства толщины стенки деталей в зоне разогрева и сварки.На Фиг.1 изображено взаимное рас; положение конструктивных деталей в исходном положении (при закреплении , трубы); на фиг.2 - то же, в моментприложения усилия разогрева Р; на Фиг.3 - то же, в момент приложения усилия выдавливания материала охватываемой детали в зону контакта; на фиг.4 и 5 - Формообразование сварного соединения; на Фиг.6 - сварка трубчатого нагревателя со штуцером.Способ сварки труб с трубной решеткой осуществляется следующим образом.Охватывающую деталь, например трубную решетку 1, с предварительно выполненными в ней отверстиями за,крепляют жестко и соосно устройству для сварки. В отверстие решетки 1 с гарантированным зазором вводят трубу 2, перемещают ее в плоскости, перпендикулярной продольной оси, до соприкосновения со стенкой отверстия, прижимают в месте контакта и сообщают орбитальное движение, в результате чего труба перемещается относительно оси отверстия по его окружности с заданной для конкретного материгала трубы и решетки угловой скоростью (1500-3000 об/мин). Величина усилия прижима в месте контакта постоян.- на и составляет 1-5 кг/мм 2,Одновременно с орбитальным движением к торцу трубы вдоль ее оси прикладывают усилие О выдавливания материала трубы в зону контакта деталей.В результате в месте сварки контактирующие поверхности пластически деформируются,. длина трубы над варным 1 Йвом уменьшается и в зоне хонтакта (сварки) деталей образуется наплыв металла, восстанавливающий толщину Стенки.После разогрева трущихся поверхнастей до необходимой температуры и образования наплыва вращающуюся трубу останавливают,. нагрузку снимают, а затем осуществляют разжим разогретойчасти трубы до соприкосновения с разогретой стенкой отверстия по всейего окружности с усилием проковки(5-10 кг/мм),Усилие прижима при разогреве, скорость вращения трубы, усилие проковкии выдавливания материала трубы задаются в зависимости от диаметров трубы и отверстия трубной решетки, толщины стенки трубы и используемых приих изготовлении материалов,Описанным способом возможна вварка в трубную решетку обоих концовтрубы Б-образной формы.Сварка трением обоих концов П-образной трубы с трубной решеткой осуществляется следующим образом.Закрепляют трубу путем введенияцанги 3 в один из концов трубы и еепоследующего зажатия. Затем конецтрубы подводят,цо соприкосновения состенкой отверстия трубной решетки иприжимают в месте контакта с усилием,необходимым для разогрева стенок трубы и отверстия решетки до температуры сварки,Дпя стальной трубы (Ст 3), наружныйдиаметр которой 16 мм, и стальнойтрубной решетки диаметр отверстиякоторой 17 мм, удельное давление вместе контакта составляет около5 кг/мм, а общее усилие прижима100 кг. С этим усилием трубу прижимают к стенке отверстия и сообщают трубе орбитальное перемещение относительно оси отверстия При этом наружная поверхность трубы последовательно по ходу движения всеми точкамисоприкасается со стенкой отверстия.Скорость перемещения конца трубы относительно оси отверстия составляет2000 об/мин.Точка приложения нагрузки в 100 кгпоследовательно перемещается по окружности отверстия в направлении перемещения трубы, в результате чегосопрягаемые поверхности в течение5-6 с разогреваются до температурысварки (около 1300 С).Одновременно с началом орбитального перемещения трубы к ее торцамвдоль ее оси прикладывают усилие выдавливания материала трубы в зонуконтакта деталей, величина которогосоставляет 40 кг,Затем орбитальное перемещение конца трубы прекращают, нагрузку снима 1402418ют, Разогретую часть рубц (ее торцовую часть) разжимают, прижимают кстенке отверстия с удельным давлением 10 кг/мм в течение 3-4 с и осу 5ществляют сварку, в результате чегообразуется соединение трубы с трубной решеткой.Сварка обоих концов трубы можетосуществляться последовательно илиодновременно.В тех случаях, когда труба вваривается не в трубную решетку, а, например, в штуцер, охватывающая детальтоже имеет Форму трубы (например,штуцер трубчатого электронагревателя,см. Фиг.б),В этом случае трубчатый нагреватель закреплен неподвижно, а штуцер,зажатый цангой 3 и обжимным конусом4, совершает орбитальное движение,Конус 4 прижимает штуцер к трубе впериод разогрева металла, а затем опрессовывает его. Усилия для набора металла прикладывают к охватывающейдетали,Предлагаемый способ позволяет повысить качество сварного соединенияза счет постоянного ввода в зону разогрева металла одной из деталей,что обеспечивает восстановление толщины ее стенки в зоне сварки.Формула и з обретенияСпособ сварки трением по авт. св. У 1180209, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения путем обеспечения постоянства толщины стенок деталей в зоне контакта, к одной из свариваемых деталей, в процессе ее вращения относительно продольной оси другой детали, прикладывают осевое усилие.. 1402418 ДОГА Составитель И.ФелициТехред И.Верес едактор Л. Веселовска орректор В.Бутяг аказ 28 роизводствецно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 921 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушская