Спэлтех - Полезная информация

Сварка трением

Существует множество случаев, когда не возможно производить сварку даже такими высококачественными электродами ОЗС-12, МР-3С, электроды СЭОК, сварочные электроды ЭА-395/9, УОНИ-13/55, ОЗАНА-2. На сегодняшний день разработано много новых процессов и технологий сварки. Среди которых сварка трением.

   Сварка трением при вращении представляет собой очень интересный процесс обработки, который обеспечивает соединение материалов и комбинаций материалов, которые часто рассматривают как не свариваемые материалы. Сварка трением металлических материалов была введена в производственную практику более чем 40 лет тому назад. Она получила репутацию надёжного и экономического сварочного процесса. Сварка трением принадлежит к методам сварки давлением. Это метод создания швов в твёрдой фазе, при котором один компонент перемещают относительно сопряжённого компонента и в контакте с ним под давлением для нагрева плотно подогнанных поверхностей. Шов выполняют с приложением силы во время или после прекращения относительного движения. Не только просто, но также и безопасно компоненты соединяют сваркой трением при вращении в больших масштабах.

Машинная технология и её модификации при сварке трением.

   Все в основном знают две модификации сварки трением:

  • сварка трением с непрерывным приводом,

  • сварка трением с инерционным приводом и комбинация обоих вариантов - комбинированная сварка трением.

   При сварке трением с непрерывным приводом вращающаяся ось резко останавливается в заранее выбранное время, и в тоже самое время увеличивается осевое усиление(сила проковки). При сварки трением с инерционным приводом вращающаяся масса не останавливается при торможении. Фазу нагрева заканчивают, когда вращательную энергию, аккумулируемую в инерционной массе, поглощают процессы трения. При комбинированной сварке трением можно свободно выбирать как время проковки, так и время остановки.

   Установлено, что ни сварка трением с инерционным приводом, ни сварка трением с непрерывным приводом не могут претендовать на наилучшее возможное решение для всех работ. Выбор подходящей модификации сварки трением определяют в первую очередь материалы и размеры компонентов. Однако большие преимущества имеет комбинация обеих модификаций для алюминия и высокопрочных материалов.

   Стационарные (вращающиеся) машины для сварки трением, которые используют для металлических материалов почти во всех производственных областях, имеют диапазон усиления проковки от 1000Н до приблизительно 2000000Н.

   Новинкой рынка являются "портативные" установки для сварки трением. Первоначальной идеей была разработка передвижных головок для сварки трением, которые могли бы быть прикреплены к промышленному роботу. Для них характерен низкий вес и небольшие габариты. Высокое усилие проковки, используемое в стационарных аппаратах для сварки трением, частично компенсировали более высокими скоростями вращения. Однако до сих пор ещё не было организованно применение промышленных роботов. В настоящее время передвижные головки для сварки трением ещё используют стационарно, хотя, возможно, на различных монтажных площадках. Увеличивается количество работ, например, в автомобильной промышленности и при изготовлении сосудов.

Сварка трением алюминиевых труб и их соединений со сталью.

   Ввиду сравнительно низкой температуры соединения (материал не плавится во время сварки) и соединения под давлением, сварка трением является особенно подходящей для соединения различных материалов и их сочетаний. Также могут быть сварены материалы и комбинации материалов, которые считаются не свариваемые сваркой плавлением.

   Хотя подлежащее соединению материалы могут иметь полностью различные механические свойства, соединения, полученные сваркой трением, можно подвергать воздействию высоких, а также динамических, рабочих нагрузок. Текущим серийным применением свариваемой трением комбинации материалов, например, стали и алюминия, является легковесный карданный вал машины БМВ 5 выпуска.

   Сварка трением металлических материалов обеспечила себе твёрдое положение в производстве в виду её высокой надёжности и эффективности в разнообразных отраслях и применениях. Сваркой трением при вращении соединяют самые разнообразные материалы с диаметрами компонентов от 1мм до 900 мм. Технология сварки трением постоянно усовершенствуется. Для сварки трением имеются не только стационарные машины, но также и передвижные системы для различных работ.

   Констатируется, что пригодности процесса сварки трением и сварочным свойствам различных алюминиевых сплавов нужно дать дифференцированную оценку на основе результатов испытаний - имея ввиду соединения из одного и того же материала и, особенно, сочетание алюминия со сталью.  Сплав ALMg4SI обеспечивает, как требуемые соединения материалов одного и того же типа, так и сочетания этого материала  со сталью. В отличии от него, сплав ALMg4,5MnF27 показывают очень хорошие характеристики только при соединениях материалов одного и того же типа, но ограниченную свариваемость его сочетаний со сталью.