Способ сварки трением разнородных металлов

Способ сварки трением разнородных металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способу сварки трением разнородных г, металлов , преимущественно с резко различт ными механическими свойствами, и может быть применено в любой отрасли промышленности при изготовлении биметаллических узлов конструкций. Цельповышение качества сварного соединения за счет устранения из соединения окислов менее прочного металла. На свариваемом торце детали из более прочного металла выполняют канавку с режущей кромкой. Ось симметрии канавки проходит через центр торца. Площадь поперечного сечения канавки составляет не более 10% площади попереч-i ного сечения свариваемой детали из менее прочного металла. Свариваемый торец детали из менее прочного металла обрабатывают в процессе относительного вращения свариваемых деталей режущей кромкой канавки. При этом удаляют поверхностный слой металла , содержащий окислы и другие загрязнения. В результате действия осевого поджатия предотвращают последующее окисление очищенного свариваемого торца ввиду отсутствия доступа кислорода. 1 табл. (Л

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОаЕЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1386407 А 1 (5))4 В 23 К 20 12,/ ЗСФСР. ч .уОфяg

tg Б,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i,""„; Ц

Ма.7р,„..,.

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4091740/31-27 (22) 17.07.86 (46) 07.04.88. Бюл. Ф 13 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона (72) Л.В.Литвин, И.А.Черненко, А.T.Äüïïëåíêî, А.В.Решетняк, В.И.Тищура, Я.М.Гостомельский и И.А.Андрощук (53) 621.791.14(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 179600, кл. В 23 К 20/12, 1964.

Авторское свидетельство СССР

Ф 539711, кл. В 23 К 20/12, 1975. (54) СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к способу сварки трением разнородныхг. металлов, преимущественно с резко различ-. ными механическими свойствами, и может быть применено в любой отрасли промышленности при изготовлении биметаллических узлов конструкций. Цель— повышение качества сварного соединения за счет устранения из соединения окислов менее прочного металла. На свариваемом торце детали из более прочного металла выполняют канавку с режущей кромкой. Ось симметрии канавки проходит через центр торца. Площадь поперечного сечения канавки составляет не более 10Х площади поперечного сечения свариваемой детали из менее прочного металла. Свариваемый торец детали из менее прочного металла обрабатывают в процессе относительного вращения свариваемых деталей режущей кромкой канавки. При этом удаляют поверхностный слой металла, содержащий окислы и другие загрязнения. В результате действия осевого поджатия предотвращают последующее окисление очищенного свериввемого торца ввиду отсутствия доступа кислорода. 1 табл.

1386407

Изобретение Относится к способу сварки трением разнородных металлов, преимущественно с резко различными механическими свойствами, и может

5 быть применено в любой отрасли промышленности при изготовлении биметаллических узлов конструкций.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения за счет устранения из соединения окислов менее про ного металла.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что на свариваемом торце детали из более прочного металла выполняют канавку с режущей кромкой. При этом ось симметрии канавки проходит через центр торца сва-риваемой детали, а площадь поперечного сечения канавки составляет не бо- 20 лее 107 от площади поперечного сечения свариваемой детали из менее прочного металла. Свариваемые детали устанавливают в зажимах сварочной машины-. При этом свариваемую деталь из 25 более прочного металла устанавливают во вращающемся зажиме, а свариваемую деталь иэ менее прочного металла— в неподвижном зажиме. Свариваемые торцы деталей подрезают. Детали сва- 30 ривают но обычной технологии. В процессе относительного вращения свариваемых деталей свариваемый торец детали из менее прочного металла обрабатывают режущей кромкой канавки.

При обработке свариваемого торца детали из менее прочного металла в процессе относительного вращения свариваемых деталей режущей кромкой канавки, выполненной на свариваемом 40 торце детали из более прочного металла, удаляют поверхностный слой металла, содержащий окислы и другие загрязнения. В результате действия осевого поджатия прдотвращают после- 45 дующее окисление очищенного свариваемого торца ввиду отсутствия доступа кислорода. Это обуславливает высокое качество сварного соединения.

При сварке трением разнородных

50 металлов с резко различными механическими свойствами в результате нагартовки и контактного упрочнения прочного металла прочность сварного соединения увеличивается примерно

55 на 10%. Поэтому уменьшение площади поперечного сечения соединения вплоть до 10 от площади поперечного сечения свариваемой детали из менее прочного металла допускается исходя йз условия равнопрочности соединения менее прочному металлу, Исходя из этого и регламентируют площадь поперечного сечения канавки с режущей кромкой, выполненной на свариваемом торце детали из более прочного металла.

Пример. Сварку трением деталей из коррозионно-стойкой стали марки 12Х18Н10Т и алюминиевого сплава марки АД1 диаметром 25 мм и 40 мм выполняли следующим образом. На свариваемом торце свариваемой стальной детали выполняли канавку с режущей кромкой. При этом ось симметрии канавки проходила через центр свари-. ваемого торца стальной детали, ширину канавки изменяли от 1,75 до б,00 мм и глубину от 0,1 до 2,0 мм.

Площадь поперечного сечения канавки изменяли от 8,9 до 19,1% от площади поперечного сечения свариваемой алюминиевой детали. Свариваемые детали устанавливали в зажимах свалочной машины МСТ-2001. При этом свариваемую стальную деталь устанавливали во вращающемся зажиме, а свариваемую алюминиевую деталь — в неподвижном зажиме. Свариваемые торцы деталей подрезали. Детали сваривали по обычной технологии, В процессе относительного вращения свариваемых деталей свариваемый орец детали из менее прочного металла обрабатывали режущей кромкой канавки.

Режимы сварки деталей диаметром

25 мм: относительная скорость вращения 75 1/ñ; усилие при нагреве 20 кН; усилие при проходке 40 кН; величина осадки 10 мм.

Режимы сварки деталей диаметром

40 мм: относительная скорость вращения 75 1/с; усилие прч нагреве 50 кН; усилие при проковке 100 кН; величина осадки 8 мм.

Сварные соединения испытывали на растяжение при комнатной температуре.

Результаты испытания представлены в таблице.

Результаты испытания показали, что если площадь поперечного сечения канавки составила менее 1О площади поперечного сечения свариваемой алюминиевой детали, то прочность соединения выше прочности детали.

Глубина канавки не влияет на прочность соединения.

1386407

Применение предлагаемого изобретения повышает качество сварного соединения.

Глубина канавки, мм

Характер разрушения

Соотношение площадей поперечного сечения каПредел прочности,МПа

Диаметр деталей, мм

Ширина канавки, мм навки и алюминиевой детали, Ж

140

1,75

0,1

8,9

По алюминию

140

8,9

1,75

1,0

140

8,9

1,75

2,0

2,50

12,7

120

1,0

По соединению 3,00

0,1

15,3

110

2,00

6,4

135

1,0

По алюминию

2,50

8,0

135

1,0, 135

3,00

0,1

9,5

15,9

5,ОО, 70

0,1

105

По соединению

5,00

1,0

15,9

105

1,0

6,00

19,1

100

Составитель Э.Ветрова

Редактор Л.Гратилло Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Заказ 1456/18 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ сварки трением разнородных металлов преимущественно с резко различными механическими свойствами, при котором свариваемый торец по крайней мере одной из деталей механически обрабатывают в зажимах сварочной машины, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества .сварного соединения за счет устранения из соединения окислов менее прочного металла, на сварнваемом торце детали из более прочного металла выполняют канавку с режущей кромкой, ось симметрии которой проходит через центр торца, а площадь поперечного сечения составляет не более 107. от площади поперечного сечения свариваемой детали из менее прочного металла, свариваемый торец детали из менее прочного металла обрабатывают в процессе относительного вращения свариваемых деталей режущей кромкой канавки.