Способ сварки металлов трением

,5 Ц(, 174897 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМЙТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР з В 23 К 20/12, 20/24 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 1.;: ", 2(21) 4805660/08 .(54) СПОСОБ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ ТРЕНИ(22) 1.03,90 .: .:.:, ЕМ(46) 23,07,92 Бюл. М 27 :.: (57) Использоьание: при сварке трением(71) Производственное объединение "Таган- различных деталей для уменьшения начальрогский комбайновый заводного момента трений; Сущность изобрете(72) В.Т,Волков и А,П.Старуновния: на торца одной изсвариваемых(56) Янченко Ю.А., Сагалевич ю.М. Правка заготовок выполняют кольцевую проточку ссварных конструкций ультразвуком. Рефе- . эаданными размерами, При сварке заготоративный сборник "Технология, органиэа- вок из разнородных металлов проточку выция и механизация сваоочного - полняют на горце заготовки из менеепроизводстива, 10-80-13, -М: 1980, с. 14, пластичного материала. 1 з,п, ф-лы. 3 ил, 1Авторское свидетельство СССР . табл,В 1240532, кл, В 23 К 20/12, 1984.Сварка трением, Справочник. Под ред.В.К,Лебедева и др. - Л,: Машиностроение,1987, с. 56,ЪФИзобретение относится к сварке трени- ние крутящего момента осуществляется неем и может быть использовано при сварке сколькими спогобами,трением деталей комбайна.: ., Известен споСоб сааРки, в котором применяется наложение ультразвуковых колеВ процессе сварки трением электродви- баний, снижающих коэффициент. трения игатель и ходовая часть машины испйтываютпредел текучести металла, что в свою оче- собольшие.нагрузки вследствие резкого воз- редьведеткснижениюкрутящегомомента. ърастанйясопротивлениясиламвращения в Недостатком такого способа является (рначальнйй период сварки, Причем, чем бли- . то, что осуществить наложение ультразвукоже диаметр заготовок к предельно допусти- вых колебаний на контактйрующих поверхмому диаметру заготовок, свариваемых на ностях свариеаемых заготовок трудно в Фданном оборудовании, тем эти нагрузки видунеобходимостипримененияультразву- ебольше, Это приводит к резкому снижению кового преобразователя большой мощноскоростйвращенияшпинделямашиныибы- . сти,строму износу оборудования, Для повыше- .Известен способ сваркй трением, в ко.ния надежности работы оборудования тором прйувеличении крутящего моментанеобходимо уменьшить величину макси-на валу шпинделямашины автоматическимального крутящего момента в начале про-, регулируетсядавление путем специальногоцесса сварки на стадии сухого трения и центробежногорегулятора,соединенногосактивных деформаций металла, Уменьше- валом электродвигателя.Недостатком такого способа является сложность доработки обычной машины таким регулятором, а также большие пиковые нагрузки на ходовую часть машины в начальный момент сварки.Наиболее близким к изобретению является способ сварки трением, в котором уменьшение начального момейта трения осуществляется путем специальной подготовки торцовых поверхностей свариваемых заготовок. Эта цель достйгается уменьшением начальной поверхности контакта свариваемых заготовок одинакового диаметра путем выполнения на обеих заготовках выборок металла, В данном случае рассматриваем сварку заготовок ответственных конструктивных элементов, а также элементов, работающих в условиях динамических нагрузок, чтоопределяет одинаковость геометрических размеров торцовых поверхностей заготовок,В известном способе предложено несколько вариантов уменьшенияконтактйрующих поверхностей свари ваемых заготовок, В виде снятия фасок под углом 2-50, диаметром О 1 = (0,5 - 0,8)О, глубиной 6:0,8 ив виде сверления отверстий втор-" цевых поверхностях обеих заготовок глубиной Ь 1, где О-диаметр заготовок,1 - осадка одной заготовки, Известно, что средний по сечению коэффициент трения изменяется также, как и момент трений и является функцией многих переменных. Он зависит от температурына поверхности трения, давления, скорости относительного движения в рассматриваемой точке этой поверхности, прйчем чем дальше от центра вращения отстоит рассматриваемая точка, темменьший коэФфициент треййя в этой части заготовки.Поэтому степень умейьшения начального момента. трения,предложенная по первому варианту путем снятия фаски по наружному диаметру, малоэффективна. По второму ва 11 ианту, во-первых, не указываются диаметры отверстий, что является сущеСтвенным параметром для сварного шва, аво-вторых, указайная величина глубийй бтверстий ослабит несущую способность сварного соединения, так как его площадь будет ; Определяться величиной первоначальноконтактируемых площадей заготовок, Кроме этого, общим- недостатком предложенйых вариантов является необходимость подготовки торцовых поверхностей у обеих заготовок, причем с использованием, как минимум, двух переходов (торцовка - снятие фасок под углом 2-5, торцовка - центровка - сверление), что повышает трудоемкость сварки,Целью изобретения является повышение надежности работы оборудования.Поставленная цель достигается тем, чтосоединяемые цилиндрические заготовки с 5 выборками приводят в контакт с приложением усилия сжатия при одновременном относительном их перемещении, при этом скорость относительного перемещения по. стоянная, но,выборку производят в виде 10 кольцевой проточки в одной из заготовок ссоотношением диаметров Р 1 = 2(О 2 - Оз ), где О 1 - диаметр заготовки; О 2 - больший диаметр проточки, вйполненной в пределах 0,75-0,8501; Оз - меньший диаметр проточки; а глубина проточки Ь = 1/31, где 1 - длинадеформируемой части заготовки. При сварке заготовок из разных по составу сталей выборку производят в заготовкеиз менее пластичного материала,20 В виду того, что в начальный моментсварки площадь контактируемых поверхностей уменьшается за счет выборки, в однойиз заготовок снижаются пиковые нагрузкина ходовуЮ"часть машины, Процесс сварки25 проходит без резких снйкений скоростивращения шпинделя машины, что повышаетнадежность работы оборудования,На фиг. 1 изображены заготовки передсваркой; на фиг,2 - тоже, после сварки; на30 фиг. 3 - то же, подготовленные для сваркипредлагаемым способом,Сущность способа заключается в том,что в одной иэ заготовок по торцу выполняется кольцеваявыборкаметалла в соотно 35 шении диаметров О 1 = 2(О 2 - Оз ), где О -диаметр заготовки; Р 2 - больший диаметрвыборки, выполненный в пределах 0,750,85 Р 1: Оз - .меньший диаметр выборки, определяемый извышеприведенной40 формулы, Глуоину выборки Ь для качественного соединения, как показали металлографические исследования, достаточновыбрать равной Ь = 1/31, где 1 - длина дефо рмируемой части заготовки,В виду того, что в начальный моментсварки площадь контактируемых поверхностей уменьшается за счет выборки в однойиз заготовок, снижаются пиковые нагрузки на ходовую часть машины, и шпиндель машины вращается с постоянной скоростью.Результаты изменения соотношенияплощадей выборки 31 к полной поверхности торца заготовки 3 на относительное изменение скорости вращения шпинделя Ьп при глубине выборки Ь =1/31 приведены в таблице.Лабораторные исследования и анализполученных данных показал, что наименьшее изменение скорости, а следовательно и1748978 едактор И.Ванюшкина Корректор О.Кундрик роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина каз 2551 ВНИИПИ Госуд Составитель А.Ливак Техред М,Моргейтал Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Л