Способ сварки металлов давлением в твердой фазе

Способ сварки металлов давлением в твердой фазе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сове1скнх

Со алмстмчесиих

Республик (1)) 563676 (61) Дополнительное к авт. свид-ву — (22) Заявлено06.08.74 (2!)2051845/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25;02.76Бюллетень № 7 (45} Дата опубликования описания 15,03.76 (51) М. Кл.

В 23 К 19/ОО

Государстеенный иомитет

Соаета Министров СССР оо делам изооретений и окро.тий (53) ДК

621.791, 16(088.8) С. А. Довнар и А. М. Григорьев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Физико-технический институт АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

В ТВЕРДОЙ ФАЗЕ

Изобретение касается сварки металлов давлением в твердой фазе.

Известен способ сварки металлов давлением в твердой фазе с нагревом электрическим током высокой частоты и одновременным вводс.и ультразвуковых колебаний.

Однако известный способ не обеспечивает равномерность прочности свариваемого соединения по всему сечению.

Для повь шенин качества соединения в процессе сварки осушествляют периодический нагрев соединяемых деталей до температуры исчезновения свойств, но не выше точки Ас, и охлаждение до температуры с восстановления акустических и магнитных свойств.

На чертеже дана схема, выполнения процесса сварки, где 1 - зоьл с утраченными магнитными свойствами; 2 — сваривьемая эона; 3 — охлаждаюшая жидкость; 4 — индуктор; 5 и 6 — свариваемые детали.

Способ осушествляется следуюшим образом. Через соединяемые детали 5 и 6 в зону сварки вводят ультразвуковые колебания. Еагрев в свариваемой зоне 2

:осушествляют токами высокой частоты через индуктор 4, причем уль;развуковые колебания совпадают по частоте и фазе с электрическими колебаниями. Образова ние сварного соединения начинается с центральной части. Тарировку режимов ТВЧ проводя г по структурному анилизу предварительно нагреваемого стержня с гео;метрическими размерами свариваемых- де)О,талей. В начале нагрева деталей токами высокой частоты в центральной части сва:риваемых поверхностей соприкасаются участки с не утраченными в результате нагрева магнитнь ми свойствами. В обье)а ме свариваемых деталей эта зона представляет собой параболоид врашения, через который вводят ультразвуковые коле:бания. Боковые обьемы нагреваются до темпе ратуры резкой потери материало м

20 магнитных свойств, но не выше точки фазовых преврашений Ас, которые вле1 1 кут за собой образование внутренних напряжений. Поэтому при выборе режимов нагрева токами высокой частоты точно

И нормируют вели : ну радиуса прогрева сечения во времени и с.! дят за максимальной температурой нагрева деталей. В процессе сварки по мере приближения зоны образования сварного соединения к

KpitaM деталей мощность HBI рева уменьшается. При совпадении резонансной частоты и фазы ультразвуковых колебании с частотой и фазой электрических холебаннй происходкт увеличение амплитуды собственных колебаний доменов за счет частоты внешней возмущающей силы от ультразвуковых колебаний, Для равенства астот и фаз используют один источник высокой частоты. Увеличение амплитуды колебаний способствует значительному увеличению свариваемости деталей в этой зон .. Па участках, лежащих в обьеме матери;!ла с потерянными магнитными свойств ми, сварки не происходит, вследствие

I по1л. ион!!я ультразвуковой энергии и отсутствия явления сложения резонансов.

После !вь!ключения ТВЧ и ультразвуковых колебаний детали охлаждают, а затем вновь нагревают ТВЧ, по с мен -ш и мощиостыс В результате такого нагрева на

IIoBcpxHocTH свариваемых деталей образуется кольцевая эона между сваренным участ ом и объемом с потерянными магнитными свойствами. Энергия ультразвуковых колебаний вводится через обьем материала в виде параболоидов вращения, но выделяется на участках с магнитными г> свойствами, и за счет совпадения резонансов улучшается сваркваемость этих участков.

При сварке возникает бегуц зя волна, которая несет энергию, необходимую для процесса соединения. В отличие от этого процесса при прохождении ультразвуковых колебаний через сваренное се ение образ этся замкнутая акустическая печь с проходящей в ней стоячей волной, не передающеA и св<чреиную зону;- !не угifк!, В к!!!!— це каждого периода сварки, (д-!я yriy÷>.!ñния технологичности проц .ñr:а), щ едусMì ривают быстрое охлажд."..ние и охлаждак-!!!ей среде, и процесс пов.оряют гноив.

Таким образом, нагрев свариваемых деталей токами высокой частоты применяется не только для увеличения инте!1сивности колебаний, но и для . ы, аления

И зоны сварки к осуществления поэтапного процесса сварки по неболыцим радиально расположенным кол ьцевым поверхности м, с целью повышения надежности и воспроизводимости качества сварного соединения

}б по всей свариваемой поверхности.

Количество циклов нагрева устанавливается от степени ответственности детали в конструкции, мощности исто:ника высокой частоты и размеров детали. Так, на20 пример, с применением генератора A)10- Ц для сварки деталей диаметром 50 мм необходимо провести 5-6 термоциклов. Применение данного способа полностью исключает участки с отсутствием сварного сое25 динения в любой точке свариваемой поверх-ности.

Формула изобретения

Способ сварки металлов давлением в твердой фазе с нагревом электрическим током высокой частоты и одновременным вводом ультразвуковых колебаний, о т л и35 чаюшийс ятем, что,сцельюповышения качества соединения, в процессе сварки осуществляют периодический нагрев соединяемых деталей до температуры исчезновения магнитных свойств, но не выше точЮ ки Л, и охлаждение до температуры вос1 становлении акустических и магнитных свойств.

Составитель Е. Тютченкоза

Техред А, Демьянова Корректор И, Микита

Редактор Т. Шагова

Филиал ПНП "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Тираж 11 ц Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, >К-,35, Раушская наб., д. 4/5