Сварка трением
Сущность и особенности сварки трением как технологического процесса, ее преимущества и недостатки, область применения. Классификация способов сварки трением. Схема сварки трением с непрерывным приводом, технология инерционной и орбитальной сварки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.03.2018 |
| Размер файла | 51,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Лекция
Сварка трением
1. СУЩНОСТЬ СВАРКИ ТРЕНИЕМ
Сваркой трением называют технологический процесс получения неразъемного соединения, осуществляемый за счет использования теплоты, образующейся на поверхности контакта двух заготовок, прижатых одна к другой, и участвующих в относительном движении. После прерывания или полного прекращения относительного движения сварка трением завершается приложением усилия проковки.
Как и при других способах сварки давлением, сварное соединение при сварке образуется в результате пластического деформирования приконтактных объемов свариваемых заготовок. Отличительной особенностью сварки трением является получение теплоты за счет прямого преобразования работы, затрачиваемой на преодоление сил трения, возникающих при взаимном перемещении трущихся поверхностей.
1.1 Преимущества и недостатки сварки трением
Преимущества:
- высокое качество сварного соединения;
- высокая производительность процесса;
- возможность сварки металлов в однородных и разнородных сочетаниях.
Недостатки:
- масса и длина подвижной заготовки ограничена возможностями конкретной машины;
- существующие машины сварки трением не позволяют соединять заготовки с площадью поперечного сечения большей 150 мм2.
1.2 Область применения сварки трения
Сварка трением применяется в машиностроении, ядерной энергетике, в инструментальном производстве, в электротехнической промышленности, тракторо- и автомобилестроении, а также в самолетостроении, космической технике, химическом и нефтяном машиностроении.
2. Классификация способов сварки трением
1) Сварка трением с непрерывным приводом впервые осуществлена в1956 г. А.И. Чулошниковым. Одной из заготовок сообщается вращательное движение. Заготовки соприкасаются и к ним прикладывается осевое усилие нагрева. Стадия нагрева в существующих машинах сварки трением регламентируется либо временем нагрева, либо степенью совместной деформации заготовок. Далее следует торможение подвижной заготовки и проковка. сварка трение инерционный орбитальный
Рис. 1. Схема сварки трением с непрерывным приводом:
1- тормоз; 2,3 - свариваемые заготовки.
2) Инерционная сварка трением основана на использовании энергии, накопленной маховиком. Шпиндель с насаженным на него маховиком заданной массы разгоняется. По достижении определенного момента инерции вращающихся масс привод отключают и заготовки сжимают с заданным усилием. Сварка их завершается в момент остановки шпинделя.
Рис 2. Схема инерционной сварки трением:
1- маховик; 2,3 - свариваемые заготовки.
3) Комбинированная сварка трением может осуществляться по одному из двух вариантов:
а) вначале процесс ведут с постоянной , а затем привод отключают и завершают сварку по инерционному циклу;
б) начало сварки ведут с постоянной , затем по инерционному режиму. По достижении шпинделем n = 5-6 с-1, осуществляют его мгновенное торможение.
4) Колебательная сварка трением может выполняться за счет угловых колебаний одной или обеих заготовок или в процессе возвратно-поступательного движения (сварка вибротрением). Практическое применение получила только сварка вибротрением для соединения термопластов и реактопластов.
5) Орбитальная сварка трением осуществляется движением прижатых одна к другой заготовок, по круговой орбите без вращения вокруг собственных осей. Оси заготовок смещены во время стадии нагрева на величину эксцентриситета е, что позволяет относительно собственного временного центра круговые движения с орбитальным радиусом, равным эксцентриситету е. По завершении стадии нагрева оси совмещают, прекращая тем самым относительное движение заготовок, и выполняют проковку, формируя сварное соединение.
Орбитальная сварка трением позволяет сваривать заготовки, имеющие свариваемое сечение произвольной формы, при равномерном тепловыделении на всей свариваемой поверхности. Это делает ее перспективной для сварки заготовок с большой площадью сечения.
Рис. 3. Схема орбитальной сварки трением:
а - стадия нагрева, б - стадия проковки.
6) Радиальная сварка трением основана на использовании теплоты трения наружного или внутреннего кольца, вращающегося с заданной угловой скоростью, о скошенные концы труб, прижатых одна к другой с определенным усилием. По окончании стадии нагрева вращение кольца прекращают и его дополнительно сжимают в радиальном направлении.
Рис. 4. Схема радиальной сварки трением:
а - с наружным разжимным кольцом; б - с внутренним разжимным кольцом; 1,2 - свариваемые заготовки; 3 - вращающееся кольцо из присадочного материала; 4 - зажимные элементы; 5 - оправка.
3. ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ.
3.1 Подготовка поверхностей к сварке
Состояние контактных поверхностей свариваемых заготовок при сварке трением влияет на качество сварных соединений в значительной меньшей степени, чем при других способах сварки давлением. Поверхности могут быть получены резкой ножницами, дисковыми пилами и даже газопламенной резкой. Влияние неровностей можно уменьшить притиркой или дополнительным временем нагрева. Небольшие очаги коррозии, грязь, масло, краска и другие загрязнения на контактных поверхностях в процессе сварки трением удаляются на стадии нагрева.
3.2 Режим сварки трением
Режим сварки трением включает следующие параметры:
1) Частота вращения n является одним из главных регулируемых параметров и подсчитывается по оптимальной v,м/с, которая для черных металлов 2,6 - 3, для алюминия и меди 2, для титана 4 -5.
2) Удельное давление притирки Pп назначается для улучшения условий работы машины сварки трением. Обычно Pп = (0,15 - 0,2) Рн. Для углеродистых сталей Pп = 10 МПа. Время притирки tп = 1 - 3 с.
3) Удельное давление нагрева Рн при сварке трением углеродистых и низколегированных сталей выбирают в пределах 30 - 60 МПа, жаропрочных и инструментальных 60 -120 МПа, алюминиевых сплавов 7 - 23 МПа, алюминия с медью 40 -60 МПа, алюминия с коррозионно-стойкой сталью 6,4 - 12,2 МПа.
4) Удельное давление проковки назначают с учетом пластических свойств свариваемых материалов. Обычно Рпр = (1 - 3) Рн. При сварке алюминия с коррозионно-стойкой сталью Рпр = (8 - 10) Рн (МПа). Время проковки tпр = 1,5 - 3 с.
5) Время нагрева tн оказывает решающее влияние на циклическую прочность и ударную вязкость сварного соединения. Определяется экспериментально.
6) Время торможения tт должно быть достаточно коротким, чтобы пластическое течение металла из зоны соединения не успело приобрести устойчивый характер.
3.3 Оборудование для сварки трением
В состав оборудования для сварки трением могут входить: машина для сварки трением, станок для снятия грата, роботы или манипуляторы для загрузки - выгрузки и транспортирующие устройства.
Исходными данными при выборе оборудования являются: параметры режима сварки трением; потребная мощность привода шпинделя; размеры свариваемых заготовок; требуемая производительность процесса.
Мощность привода определяют по формуле Nдв=NудS, Вт (здесь S - площадь свариваемого сечения в мм2, Nуд = 20 Вт/мм2).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. В чем состоит сущность сварки трением?
2. Назовите основные преимущества и недостатки сварки трением.
3. Приведите классификацию процессов сварки трением.
4. Нужно ли осуществлять подготовку поверхностей к сварке трением?
5. Какие параметры входят в режим сварки трением?
ЛИТЕРАТУРА
1. Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. М.: Машиностроение, 1973. 408 с.
2. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.Л. Технология и оборудование сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1977. 366с.
3. Технология и оборудование контактной сварки. Под. ред. В.Д. Орлова, М.: Машиностроение, 1986. 325 с.
4. Справочник «Сварка в машиностроении». Том 2. Под ред. А.И. Акулова. Том 2. М.: Машиностроение, 1978. 462 с.
5. Ерохин. А.А. Основы сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1973. 447 с.
6. Технология и оборудование сварки плавлением. Под ред. Г.Д. Никифорова, М.: Машиностроение, 1978. 327 с.
7. Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. М.: Машиностроение, 1978. 244с.
8. Лашко С.В., Лашко Н.Ф. Пайка металлов. М.: Машиностроение, 1988. 376 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывной структурной связью. Средства, используемые для сварочного нагрева и формирования соединения. Преимущества и недостатки сварки трением, ее применение.
курсовая работа [241,8 K], добавлен 12.12.2010Способы проектирования гидросхемы приводов, которая предназначена для автоматизации основных операций, выполняемых на машине для сварки трением при использовании элементов гидроавтоматики. Подбор гидроцилиндров, выбор насосной станции. Расчет потерь.
курсовая работа [184,3 K], добавлен 28.02.2011Анализ перспективных методов сварки. Критерии: качество шва, экономичность, сфера применения и условия эксплуатации. Разновидности сварки: cварка взрывом, трением, ручная-дуговая сварка и лазерная. Техника безопасности при проведении сварочных работ.
реферат [21,1 K], добавлен 02.08.2009Сущность процесса и технология диффузионной сварки. Способы образования сварного шва. Схемы диффузионной сварки. Оборудование и вакуумные установки для осуществления диффузионной сварки. Преимущества и недостатки данной сварки, области ее применения.
презентация [2,3 M], добавлен 16.12.2016Физическая сущность процесса сварки, её классификация. Сущность основных способов сварки плавлением и область их рационального применения. Основные способы сварки давлением. Источники питания для сварки. Влияние сварочных процессов на свариваемый металл.
курсовая работа [4,5 M], добавлен 16.07.2013История плазменной сварки, ее сущность и физические основы. Общая схема и технологические особенности плазменной сварки, Область применения, необходимое оборудование для производства сварочных швов. Преимущества и недостатки этого метода сварки.
реферат [307,5 K], добавлен 14.09.2015Технология производства сварки. История развития сварочного производства. Специфика аргонно-дуговой сварки и сфера её использования. Применение, преимущества и недостатки аргонно-дуговой сварки. Сравнительная характеристика оборудования этого вида сварки.
реферат [635,2 K], добавлен 18.05.2012Сущность, особенности и области применения сварки под флюсом. Оборудование и материалы для сварки под флюсом. Технология автоматической дуговой сварки, ее главные достоинства и недостатки. Техника безопасности при выполнении работ по дуговой сварке.
реферат [897,7 K], добавлен 30.01.2011Особенности контактной точечной сварки, ее достоинства и недостатки, основные параметры. Изменение параметров во времени. Схема шунтирования тока через ранее сваренную точку. Режимы точечной сварки низкоуглеродистых сталей. Подготовка деталей к сварке.
реферат [730,5 K], добавлен 22.04.2015Классификация электрической сварки плавлением в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока, полярности, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха. Особенности дуговой сварки под флюсом и в среде защитных газов.
презентация [524,2 K], добавлен 09.01.2015Применение сварки под слоем электропроводящего флюса для автоматической сварки. Преимущества метода сварки под флюсом, ограничения области применения. Типичные виды сварных швов. Автоматические установки для дуговой сварки и наплавки, режимы работы.
книга [670,7 K], добавлен 06.03.2010История и основные этапы развития сварки в защитных газах, ее сущность и принципы реализации. Характеристика защитных газов, применяемых при сварке. Оценка преимуществ и недостатков, область применения и преимущества аргонодуговой и ручной сварки.
реферат [26,9 K], добавлен 17.01.2010Основные виды контактной сварки. Конструктивные элементы машин для контактной сварки. Классификация и обозначение контактных машин, предназначенных для сварки деталей. Система охлаждения многоэлектродных машин. Расчет режима точечной сварки стали 09Г2С.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.09.2012Определение параметров свариваемости стали, выбор способов сварки и разработка технологии сборки и сварки пояса в условиях массового или крупносерийного производства. Выбор сварочных материалов и описание технологического процесса сварки стыка пояса.
реферат [830,4 K], добавлен 27.04.2012Сварка как технологический процесс получения неразъемных соединений в результате возникновения атомно-молекулярных связей между деталями. Специфика сварки плавлением и давлением. Особенности видов сварки, используемых на судоремонтных предприятиях.
реферат [463,3 K], добавлен 11.12.2014Выбор способа соединения деталей. Особенности технологического процесса сборки и сварки изделия. Электроды для шовной сварки сильфонов с арматурой. Конструктивно-технологический анализ сварных узлов изделий. Измерение и регулирование параметров сварки.
курсовая работа [712,1 K], добавлен 12.06.2010Разновидности электрошлаковой сварки, ее достоинства и недостатки. Особенности многоэлектродной электрошлаковой сварки. Применение пластинчатых электродов для сварки. Сварка плавящимся мундштуком при сложной конфигурации изделия. Виды сварных соединений.
презентация [218,5 K], добавлен 13.10.2014Разработка технологического процесса сварки батареи отопления из труб. Подготовка металла к сварке. Термическая обработка и правка изделий после сварки. Нормирование ацетилено-кислородной сварки. Труд и заработная плата. Износ сварочного оборудования.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 17.12.2013Описание физической сущности ручной дуговой сварки покрытым электродом. Физическая сущность процесса сварки. Основные и вспомогательные материалы, вредные факторы. Влияние химических элементов на свариваемость. Расчет параметров режима процесса сварки.
курсовая работа [530,4 K], добавлен 05.12.2011Основные трудности сварки титановых сплавов. Выбор и обоснование разделки кромок. Специальные технические мероприятия для удаления горячих трещин и пористости в швах. Сущность электронно-лучевой сварки. Особенности автоматической сварки в защитных газах.
курсовая работа [717,1 K], добавлен 02.12.2013
