Способ инерционной сварки трением

Способ инерционной сварки трением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии инерционной сварки трением и может быть использовано при изготовлении деталей и узлов. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений. В процессе инерционной сварки трением при изменении знака производной момента сил трения на противоположный увеличивают осевое усилие. Величину, на которую необходимо изменить осевое усилие, устанавливают обратно пропорционально времени или количеству оборотов, при которых происходит изменение знака производной момента сил трения. Установка проковочного усилия с учетом времени или количества оборотов, зависящих от наличия на свариваемых поверхностях следов окалины и значительных скосов, позволяет стабилизировать величину и скорость осадки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (111 (11 4 В 23 К 20/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4378803/31-27 (22) 15.02. 88 (46) 15.07.89. Бюп. N - 26 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона и Коломенский тепловозостроительный завод им, В.В.Куй- бышева (72) Л.В,Литвин, А.Т.Дышленко, И.А;Черненко, В.И. Тишура, Я.Б.Энтин, А.В.Нечаев и В.А.Бережков (53) 621 . .791. 14 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1038147, кл. В 23 К 20/12, 1982. (54) СПОСОБ ИНЕРЦИОННОЙ СВАРКИ TPEHHEN (57) Изобретение относится к технологии инерционной сварки трением и может быть использовано при иэготовИзобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при изготовлении деталей и узлов методом инерционной сварки трением.

Цель изобретения — повышение ка чества сварных соединений при инерционной сварке трением.

На чертеже изображены графики, иллюстрирующие сущность способа.

Первые максимумы моментов сил трения на чертеже не.показаны.

При отсутствии возмущающих факторов процесс инерционной сварки трением протекает по заранее установленной программе: (п, n,, t и,, Р,, Р, где n — изменение количества обороP тов при разгоне вращающихся масс до

2 лении деталей и узлов. Цель изобретения — повышение качества сварных соединений. В процессе инерционной сварки трением при изменении знака производной момента сил трения на противоположный увеличивают осевое усилие. Величину, на которую необходимо изменить осевое, усилие, устанавливают обратно пропорционально времени или количеству оборотов, при которых происходит изменение знака производной момента сил трения. Установка проковочного усилия с учетом времени или количества оборотов, зависящих от наличия на свариваемых поверхностях следов окалины и значительных скосов, позволяет стабилизировать величину и скорость осадки.

1 ил. номинальных оборотов; n — количество оборотов, которое совершают вращающиеся массы от момента отключения привода вращения и включения осевого усилия до полной остановки вращак цихся масс; t — время сварки, t< — время, при котором изменяется знак про— из водной момента сил трения, и количество оборотов вращающихся масс, I при котором изменяется знак производной момента сил трения; P — первоначально установленное осевое усилие;

P — осевое усилие, на котором производят окончание процесса сварки (гроковочное усилие).

Если в процессе сварки по причине изменения сэаривае", ого материала, не1493424 стабильности "усилия Р„и т. и. уменьшится время сварки t (или количество с оборотов и, которые совершают вр ащающиеся массы до полной остановки), то одновременно уменьшится и время (или количество оборотов и,)„ при котором изменяется знак производной Мо ! мента сил трения. Приложение при ! (и ) проковочного усилия Р TIpHHQ IT к уменьшению величины и скорости осадки, Для того, чтобы величина и скорость осадки остались на прежнем уровне, необходимо приложить прокоI вочное усилие Р, т.е, увеличить про- 15 ковочное усилие на величину Ь

Наоборот, при наличии на сваривае мых торцах значительных скосов или следов окалины увеличиваются t u

fr (соответственно до t и t, ), и дпя 2п стабилизации величины и скорости осадки необходимо приложить проковочя ное усилие Р т.е. уменьшить уси11 лие Рд на величину

Способ осуществляется следующим 25 обр аз ом.

После отключения привода вращения и при включении осевого усилия измеряют время (или число оборотов), при котором знак производной момента сил трения изменится на противоположный, Время, при котором изменится знак производной (или колича.ство оборотов), сравнивается с эталонным, установпенным экспериментально,т. е. t< или (tI сравниваются с Г,, а соответственI Н f ноп, илиn, — сn ). При Г, ; (или n (n< ) осевое усилие Р увели-* чивают на величину g, а при t„

И (n, y n,) осевое усилие уменьшают на и величину Ь и таким образом устаI навливают усилия соответственно Р

>И или Р . Величины этих усилий опредеРа яяются иэ пропорций -- = --, или

-ч. 1

Pz Р 1, и тогда P., =- ---=,— и Yд =

Р

-1

Р .Л Р вЂ” Аналогично Р = - -тt l ng я Р1 и 50

° и 0

11 и, Экспериментально установлено,, что при отклонении времени С„(или количества оборотов n, ) менее чем на 87 от номинального, нет необходимости в (Ф, изменении усилия Р до Pz и Р . При изменении t, (или и „) более чем на

ЗОК не удается получить необходимые скорость и величину осадки при любых !

Р и Р, а прочность полученного сварного соединения ниже прочности основного (менее прочного из двух свариваемых) металла.

Пример. Проводили инерционную сварку трением стали ЭИ-69 (45х

x14H14B2N) со сталью 40х на модернизированной установке СТ-100, диаметры свариваемых заготовок 16 мм. Режим сварки: частота вращения, при которой отключается привод вращения и включается осевое усилие 48,5 с момент инерции вращающихся масс

0,6 кг.м, усилие Р, =12 кН, Pz=50 кН, t< =6с (п,= 5 с ). Измерение момента

1 сил трения производили с помощью тахогенератора ТГ-5А, измерение числа оборотов — с помощью тахогенератора

ТГП-3, а измерение времени — с помощью электронного секундомера. Сигнал момента сил трения дифференцировался и подавался на вход нуль-органа, выполненного на базе двувходового компаратора. Когда напряжение на выходе дифференциатора изменяет свой знак и время этого изменения соответствует

6 с (или и< = 5 с ), компаратор переключался и выдавал сигнал на пер еключени е осе во го у силия от P

12 кН до Р = 50 кН. Если напряжение на выходе дифференциатора изменялось, например, через 7 с, то выдавался сигнал на переключение осевого усилия от Р = 12 кН, до Pz = 43 кН.

Согласно предлагаемому способу величина проковочного усилия Р устанавливается дифференцированно с учетом времени или количества оборотов вращающихся масс, зависящих от наличия на свариваемых поверхностях следов окалины и значительных скосов. В результате этого при сварке стабилиэируктся величина и скорость осадки, повышается качество сварного соединения. формулаизобретения

Способ инерционной свйрки трением, включающий нагрев зоны соединения ° энергией, запасенной вращающимися массами„ при приложении осевой нагрузки, которую увеличивают при изменении знака производной момента сил трения на противоположный. о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

Составитель И.Фелицина

Редактор Л. Веселовская Техред g.дидык Корректор О.Пиппе

Заказ 3933/16

Тираж 894

Подписное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!

1493424

6 повышения качества сварного соедине- димо изменить осевую нагрузку, у тания, измеряют время или количество навливают обратно пропорционально оборотов, которое вращаклциеся массы количеству оборотов или времени, при совершат после приложения осевой наг- которых происходит изменение знака

5 рузки, а величину, на которую необхо- производной момента сил трения.