Метода заваривања фрикционих цеви

ДО АУТОРСКОГ СЕРТИФИКАТА (61) Додатак ауторизацији. Сеид-воо (22) тврди 140277 (21) 2453536 / 25-27 са додатком апликације ¹ (23) Приоритет

Објављено 150380. Билтен 10

Дата публикации описаниа 18.0380 (51) пА. ЦЛ 2

СССР о проналасцима и открићима (53) УДК 621. 791 ° 14 (088.8) (72) Аутори измишљени

А.А.Дицхко, А.Н., Схаитаров, А.Н. Негметов и А.И. Шумков

Истраживачки институт за електронску интросцопи под Томском редоследом октобарске револуције и редом рада

Политехнички институт Црвеног Банера именован по СМ Кирову (71) Подносилац (54) МЕТОД ЗАВРШАВАЊА ЦИЈЕВИМА

Проналазак се односи на заваривање, а посебно на методе фрикционог заваривања цијеви и може се користити за заваривање цијеви у условима изградње пртљажних и теренских цјевовода.

Познати поступак фрикционог заваривања комада дугих дужина, у коме се ротирајући уметак (1) поставља између делова.

Недостатак ове методе је да се уметак након грејања уклони из споја, а заваривање металних делова се стисне, док се

3 Ја сам на врху топлотне стране пумпе и када излазите и даље и даље.

Ближе предложеној техничкој суштини ". Постигнути резултат је начин нагомилавања цеви помоћу трења, у који се уметак убачен између крајева цеви убацује и екструдира током процеса заваривања (2>.

Међутим, при заваривању на овај начин неопходно је да уметак буде довољно дебео да загреје крајеве цеви и, додатно, уметак треба да буде

) довољно танка тако да се може потпуно исцедити из зглоба током преципитације цеви.

Приликом промене фактора као што су стање крајева цеви, њихова дебљина, температура околине, потребно је повећати загревање крајева цијеви.

Са повећањем специфичних грејних притисака, повећава се тренутак отпорности на ротацију уметака, што доводи до унапред резања уметка и подгревања крајева цеви.

Трајање грејања у овим случајевима може се повећати променом волумена ефикасно загрејаног метала уметака, одређеног његовом дебљином и површином трења. Када се коаксијално ротира, површина трења за трење је једнака зони трења спојених кругова. Повећање дебљине убацивања ће повећати време загревања, али ово прилагођавање има мане, јер то повећава потрошњу метала и тешкоће избора убацивања жељене дебљине за различита стања цеви и њихових услова. : да убаците, 721283

Сврха проналаска је проширење технолошких могућности употребом уметака исте величине за заварене цеви различите дебљине зида °

Ово се постиже чињеницом да је пре почетка процеса заваривања осовина ротације уметака мешана у односу на осу заварених цеви, а пре него што почне пластична деформација делова, оса ротације инсерта и оса цеви за заваривање комбинују °

У предложеном поступку, процес заваривања се може подесити запремином гријаног метала уметака тако што се повећава површина трења уметака на дијелу.

Таква регулација је неопходна у различитим стањима ТГ) пгоБ цијеви. који се може карактеризирати непарентичност равнине крајева према оси цеви, присуство локалних удубљења и избочина, одступање у дебљини зидова цеви. Повећање времена загревања уметка док се не прекине релативним мешањем оса, доведеће до повећања температуре крајева цеви, што је неопходно да би се постигли паралелизам.

Регулација мешањем оси уметака и цеви омогућиће постизање једнаког споја чврстоће са једном дебљином уметка, без обзира на стање крајева цеви °

Комбинација оса се мора учинити пре него што се грејац загреје до нодуларног стања, јер иначе ће бити значајних радијалних сила које могу довести до мешања ивица цеви или машине за заваривање фрикцијом.

Шема рада механизма за заваривање цеви према предложеном поступку са унутрашњим ротационим погоном приказана је током грејног периода на Слици 1 и током периода ковања на Слици 2, Инсерт је направљен у облику подлошке 1 постављеног на круну 2. Цеви 3 су огре вријеме оса уградње на ексцентричност е и притисне се сила сила Рн. Када се достигне одређена температура, осовине цеви и уметака су комбиноване (слика 2), уметак је одсечен по унутрашњој контури и цев је кована

У машини за фрикционо заваривање, овај метод се може имплементирати. уградња механизма мешања осовине уметања. Са спољним погоном, спољни диск прстен ће се мешати и са унутрашњим погоном, погонско вратило.

Примена предложене методе може, с једне стране, поједноставити експерименталне студије како би пронашла оптималне услове за заваривање помоћу трећег тела, а са друге стране, користећи једну величину уметака, како би се постигли зглобови једнаке чврстоће под различитим увјетима и увјетима заваривања.

Поступак фрикционог заваривања цеви у коме је између крајева цеви величине уметака убачено и екструдирано током процеса заваривања, како би се проширили технолошке могућности коришћењем уметака исте величине за заваривање цијеви различитих дебљина зида, прије почетка процеса заваривања, осовина уградње се помјери у односу на осу заварених цијеви, а прије него почне пластична деформација дијелова, осовина убацивања и осовина цеви које се заварују мјешају се, пертисе

1. Вилле В.И. Заваривање метала помоћу трења. Л., Масхиностроение, 1970, с.13-14, рб (а), 2. Патент Чехословачка П 9б193, члан 49 х

35/02, 1960 (прототип), 721 283

Уредник Г.Нецхаева Техред М.Петко коректор И.Муск

Налог 45/13. Тираж 1160 Потпис Централног истраживачког института за проналазак и проналазак Државног одбора Совјетског Савеза проналазака и открића

113035, Москва, Зх-35, Раушскаа наб., 4/5

Филијала ППП - Патент, Узхгород, Пројекат Ст., 4

Заваривање трења са цевовода

Временски распоред развоја нафтних и гасних поља и испорука нафте и гаса потрошачима и прерађивачима у великој мјери зависи од брзине полагања цјевовода, што је директно одређено продуктивношћу процеса заваривања кориштених у те сврхе.

Тренутно се најчешће користи за ову сврху ручно и аутоматско електролучно заваривање, како у заштитним плиновима тако и без њих, што захтијева велику потрошњу материјала за заваривање, високо квалификоване завариваче и пажљиву контролу квалитета. Ови захтеви су нарочито важни приликом заваривања дебелих зидова цијеви, чија дебљина континуирано расте и може у блиској будућности достићи више од 50 мм.

Према броју руских и иностраних стручњака из области заваривања, већина метода заваривања лука практично је достигла границу повећања продуктивности, ефикасности и квалитета, а сада се активно трага за новим и перспективним технологијама.

Једна од обећавајућих метода заваривања за изградњу цјевовода за различите намене може бити фрикционо заваривање, које се широко примењује у разним гранама индустријске производње, нарочито у инжењерству и у ваздухопловној индустрији. Процес заваривања трења осигурава високу квалитету завареног споја уз високу продуктивност и једноставност дизајна заваривачких машина, економичније и не захтева употребу потрошног материјала за заваривање.

Без обзира на неспорне предности фрикционог заваривања и покушаја страних компанија да га користе за цевоводно заваривање, технологија није примењена, јер очекивани резултат није постигнут. Ово је због неких недостатака саме технологије. Главни разлог за спречавање употребе традиционалног фрикционог заваривања за изградњу цевовода је потреба за високим специфичним притиском крајева цеви у почетној фази загревања - 5 МПа, а у каснијој фази ковања на крају варења до 10 МПа. Са таквим притиском и релативно малом дебљином зидова цеви до њиховог пречника, постоји такав феномен као губитак стабилности завареног зглоба, што се састоји у чињеници да у почетној фази процеса заваривања постоје зидови једне цеви на зидовима другог, без обзира на формирање заварени спој.

Нови процес фрикционог заваривања и опрема

На основу знатног броја експерименталних и теоријских истраживања, запослени у компанији развили су фундаментално нови процес заваривања фрикцијом, у којем се наводи да је крај једног од заварених делова у складу са одређеним законом. Узорци чврстог и цевастог попречног пресека са пречником 40... 114 мм, са дебљином зида од 3 до 16 мм, били су подвргнути заваривању. У једном од експеримената на заваривању узорака од танкослојних цеви, са дебљином зида од 3 мм, није забележен губитак стабилности завареног зглоба, што је омогућило успешно заваривање цеви нафтовода у пуној величини (дужине 12 м, пречника 114 мм, 4,5 мм дебљине зида) на полуиндустријској инсталацији. ) у троструку цевчицу (Слика 1).

Сл. 1 Машина за варење фрикцијом за цеви величине 114 мм

Сл. 2 Осцилограме традиционалних (а) и развијених (б) процеса заваривања трења (т - вријеме, П - сила притиска, Л -
М - обртни моменат)

Током експеримената утврђено је да је минимални специфични притисак током грејања само 0,05 МПа, што је неколико десетина пута мање него код конвенционалног фрикционог заваривања. Такође је откривена још једна карактеристика новог процеса заваривања - висок квалитет завареног споја постигнут је без употребе фазе ковања. Време заваривања једног споја било је од 5 до 30 секунди и није зависило од пречника узорка који се заварује, нити од дебљине његових зидова. У пракси ово значи да заваривање једног споја на гасоводу траје у року од 30 секунди. без обзира на пречник и дебљину зидова, под условом да је специфична снага једнака 0,7 кВ / м2 цм заварене површине, процењено време производног циклуса је у року од 10-15 минута. на једном зглобу Стога ће продуктивност за радно смењивање од 8 сати бити најмање 32 заваривања.

Сл. 3 Тест савијања (а), прелом (б)

Развијена су теоријска основа те технологије која се добро слаже са експериментима, а експерименти потврђују теоријске закључке.

Осцилографија процеса потврдила је значајну разлику својих параметара од параметара познатих поступака заваривања фрикцијом, што се види из компаративне анализе осцилографа приказаних на Сл. 2

Рентгенске анализе и испитивања чврстоће заварених спојева показују висок квалитет. Током механичког испитивања узорака, уништавање се увек догодило изван зоне завађеног споја (слика 3). Приликом тестирања за савијање у зони зглобова, није било знакова појаве уништења. Сви главни механички индикатори метала зглоба су на нивоу одговарајућих индикатора основног метала или су веома близу њих.

Металлографске студије (слика 4) заварених узорака показале су да нема дефеката врсте пореова, граната, укуса жуља, слабе пенетрације у микроструктури завареног зглоба и зона погођене топлотом свих испитаних узорака. Ширина завара у опсегу 0.1-0.15 мм. Ширина зона погођене топлотом (ХАЗ) у различитим узорцима, са обе стране завара, има дужину од 0,5. 3 мм. Чврстоћа у зони заваривања има блиске вредности у зони базичног метала.

Заварени спој (у средини) Зона захваћена загађењем (ХАЗ)

Сл. 4 Микроструктура завара и ХАЗ

Висококвалитетно заваривање постиже се због чињенице да се метал у зони зглоба не доводи до температуре топљења, што елиминише избацивање легирајућих елемената из завађене зоне, због чега хемијски састав метала у овој зони остаје непромењен у односу на базни метал. Појава гасних мехурића, пор и укљика шљака у завару потпуно је искључена. Грејање дуж зглоба се одвија симултано око целог обима, што искључује појаву термичких напрезања у завареном споју.

Током рада установљено је да је нова технологија практично неосетљива на присуство загађивача на крајевима заварених цеви. Ове цеви у пуној величини успешно су заварене, без скидања крајева након сечења гасом. У другом случају, након подмазивања крајева цеви са моторним уљима. У том иу другим случајевима примљена је квалитетна заварена веза.

Ова технологија омогућава заваривање цеви, и са шрафовима припремљеним на крајевима, а без њих. Заваривачки слој који се формира током процеса заваривања има компактан облик и, у зависности од техничких услова, може се потпуно уклонити, директно током процеса заваривања или се формирати у одређеним величинама. Израђени су механизми за обарање у зглобној зони са унутрашње површине цеви.

Методе испитивања без разарања које се користе за процену квалитета заварених зглобова, као што су магнетска и ултразвучна детекција мана, гама и флуоросцопи, нису довољно ефикасне у процени квалитета завареног зглоба добијеног трењем. Висок квалитет заваривања делова методом трења и стабилном поновљивошћу параметара процеса омогућавају значајно смањење трошкова примјеном пасивне контроле. Параметри режима трења заваривања се снимају на основу дијаграма процеса шаблона, упоређујући их са програмираним вредностима. Са активном контролом, заједно са снимањем параметара процеса заваривања, најефикаснија метода је контрола заварених зглобова помоћу струјних струја. Метода је бесконтактна, има довољно брзине и може се уградити у машине за заваривање за сто посто контролу свих заварених спојева.

Сл. 5 Заварени спојеви разних узорака

Заварени спојеви различитих узорака направљени новом технологијом приказани су на Сл. 5

Основни параметри процеса заваривања су у потпуности дефинисани и створени су основни принципи калкулација и пројектовања апарата за заваривање, развијени су различити кинематички системи машина за заваривање делова различитих облика и намена.

Машине за заваривање фрикционих цеви су релативно једноставни механички уређаји. Имају малу тежину и велику тежину, која није тешка за одржавање и поуздан у раду.

Једна од главних предности оваквих машина у односу на опрему електро-лука, електричног контакта, хибридног снопа и сличних технологија је способност погона од мотора са унутрашњим сагоревањем, како при заваривању на трибинама тако и на терену. То важи иу удаљеним подручјима приликом полагања цјевовода, а такође елиминише потребу за кориштењем мобилних електрана.

На основу добијених резултата, научна и производна компанија НСТ има могућност производње заваривача за варење цевовода различитих намена пречника до 350 мм и дебљине зида до 24 мм.

Неоспорна предност поступка фрикционог заваривања указује на обећање предложене технологије и опреме за његову примјену, како се примјењује на заваривање цијеви и цјевовода за различите намене.

  • Процес фрикционог заваривања је високо продуктиван, време заваривања једног споја цеви је у року од 30 секунди. и не зависи од пречника заварених цеви, нити од дебљине њихових зидова.
  • Потрошни материјал за заваривање није потребан.
  • Висококвалитетно заваривање са стабилном поновљивошћу процеса у великој мери смањује трошкове контроле квалитета заварених спојева.
  • У завареном споју, чак и нема вероватноће гасних мехурића, угљичног угљика, порозности метала шава и других укључивања.
  • Хемијски састав метала заваривања остаје непромењен у поређењу са основним металом заварених цијеви због чињенице да се спојени метал не доводи до температуре топљења.
  • Добијени заварујући блиц има компактан облик и, у зависности од техничких услова, може се у потпуности уклонити током процеса заваривања или се формирати у одређеним величинама.
  • Процес заваривања је једноставан за аутоматизацију и програмирање. Утицај на процес заваривања људског фактора минимизиран је.
  • Процес није осетљив на магнетизацију зонске зоне и не захтева демагнетизацију.
  • Заварени крајеви цеви током процеса заваривања равномерно су загрејани око обима, што потпуно елиминише изглед локалних термичких напрезања.
  • Технологија заваривања омогућава добијање дате металне структуре у заваривању.
  • За рад и одржавање не захтевају високо квалификовано особље.
  • Технологија омогућава заваривачким цевима са шрафовима припремљеним на крајевима, или без њих.
  • Процес заваривања није осетљив на утицај климатских услова и има широк температурни опсег примене.
  • Због високих перформанси и високог квалитета заваривања - има високе техничке и економске показатеље.
  • Апарати за варење једноставног дизајна, поуздани у раду.
  • Могућност погона машине за заваривање мотора са унутрашњим сагоревањем.

Отворени за сарадњу, заинтересовани смо за партнерства са нафтним и гасним компанијама, инвестиционим фондовима и истраживачким институтима за стварање стационарних и самоходних апарата за заваривање развојем технолошких модова фрикционог заваривања поља и главних цевовода.

Г.В. Белосхапкин

Рб Илиникх

ЛЛЦ "Истраживачко-производно предузеће" НСТ ", Томск

Тел. 8 (3822) 530042, 8 (903) 9134065

Варијације трења заваривања

Код великих предузећа, у којима се бродови, авиони и пољопривредна опрема производе у великом броју, не користе се сасвим класичне методе заваривања. Јасно је зашто. Без обзира на величину састава заваривача у радионици, у сваком случају, неће бити у могућности осигурати високу продуктивност рада, јер овде човеков фактор игра велику улогу.

У таквим случајевима се користе алтернативне технике заваривања. У овом чланку ћемо говорити о једној од ових технологија - заваривања фрикцијом.

Опште информације

Фрикцијско заваривање (или фрикционо заваривање) је начин спајања хомогених и различитих метала, чија суштина састоји се у загревању два дела трењем између њих. Топлота настала током трења топи метал, формирајући трајни спој. Међутим, трење није једино што се користи приликом заваривања. Такође, ковање делова након заваривања игра главну улогу, као и притисак на радним комадима.

Као што видите, суштина фрикционог заваривања је изузетно једноставна, па се ова опрема за заваривање користи у многим модерним индустријама. Овај метод омогућава побољшање квалитета и продуктивности рада без ангажовања додатних високо квалифицираних запослених. Довољно је научити варалица како правилно поставити опрему, остали процеси се одвијају у аутоматском режиму.

За и против

Међу предностима фрикционог заваривања може се приметити одличан квалитет заваривања, високи перформанси заваривања и могућност заваривања различитих метала. Постоје недостаци, а понекад су и критични. На пример, не можете кухати делове било које величине, јер су машине дизајниране за рад са празнима одређене величине. Поред тога, не можете заварити делове са површином попречног пресјека већим од 150 мм2. За остало, заваривање фрикцијом се карактерише као изузетно ефикасно.

Обим

Као што смо већ рекли, заваривање фрикцијом се широко користи у производњи бродова, бродова и пољопривредних машина. Такође ћете наћи ову врсту заваривања у предузећу у којем се баве нуклеарном енергијом, електроинжењерингом и нафтним инжењерингом. Укратко, опсег примене је прилично велики, тако да се овај метод добро доказао чак и када се ради на нарочито захтјевним пословима, на примјер, приликом варења свемирских летјелица.

Врсте фрикционог заваривања

Постоји неколико подтипа фрикционог заваривања. Ово су заваривање трењем са континуалним погоном, инерцијално заваривање, осцилаторно, орбитално и радијално. Да погледамо сваки тип детаљније.

Цонтинуоус Дриве Фрицтион Велдинг

Овај тип металних спојева један је од најстаријих међу свим подтипима заваривања трења. Прво је развијен средином 20. века. Један од празнина је у статичном положају, а други се окреће. Током додира делова ствара се аксијална сила грејања. Делови се загревају до жељене температуре и окреће се радни предмет. Следи проковка. У наставку можете видети шему ове врсте заваривања, где је кочница означена са 1, а празна поља су означена са 2 и 3.

Инерцијално заваривање

Ова врста заваривања је да се акумулира енергија у ротирајућем замајцу који је монтиран на вретену. Након што се замајац довољно окреће, два дела се компримују под притиском. Процес заваривања зауставља се са вретеном вретена. Испод је инерцијална схема заваривања, где је 1 замајац, а 2 и 3 су дијелови.

Осцилаторно заваривање

Осцилаторно заваривање се такође зове заваривање вибрострикцијом. Суштина оваквог типа заваривања је да један или два прореза осцилирају под углом. Осцилаторно заваривање се врло ретко користи, али се добро показало при заваривању термо-и термосетова.

Орбитално заваривање

Посвећени смо посебном чланку за орбитално заваривање, обавезно је прочитати. У овом чланку ћемо укратко описати. Орбитално заваривање је метода спајања метала када се два дела окрећу једно око друго. Након заваривања, потребно је комбиновати осовине делова, чиме их заустављате, а затим вршите ковање.

Када се врши заваривање у орбити, топлота се ствара равномерно, тако да можете лако кухати делове са великим попречним пресеком. Испод можете видети схему заваривања орбита. Писмо означава фазу грејања, а слово б означава фазу ковања.

Радијално заваривање

У радијалном заваривању се користи унутрашњи и спољашњи прстенови. Оба прстена ротирају под одређеним углом и ослобађају топлотну енергију која топи крајеве цеви. Пре-цеви су тесно спојене једни са другима. Додатни притисак се такође може примијенити на цијеви. Испод је дијаграм ове врсте заваривања, где је а спољни прстен, б је унутрашњи прстен, 1 и 2 су делови, 4 су стезни дијелови.

Технологија

Сада се директно окрећемо технологији заваривања. Прва фаза је припрема метала. Потребно је и обављено без обзира на технологију заваривања коју сте изабрали. Међутим, у заваривању фрикцијом припрема није нарочито важна, јер се све неправилности могу исправити. А квалитет припреме делова не утиче на квалитет готовог шива.

Дакле, можете сечити делове помоћу металне маказе или кружне тестере. Ако постоје неправилности, могу се избрисати или само загријати делове мало дуже. Чак не морате уклањати нечистоће, уље, знаке корозије или трагове боје, с обзиром да се све ове мане надмашују када се метал загрева.

Много је важније правилно поставити начин заваривања, јер квалитет завареног споја директно зависи од тога.

Да бисте подесили режим заваривања, морате знати све његове параметре. Почетницима неће бити лако одмах поставити сваку вриједност, тако да ћемо дати своје препоруке о оптималним поставкама. Можете их користити по први пут, али прочитајте регулаторне документе како бисте разумели суштину.

Дакле, прва ствар за подешавање је брзина ротације. Оптимална вредност за варење обојених метала варира од 2,6 до 3, 2 је довољна за заваривање алуминијума, бакра и њихових легура, а 4 или 5 је погодна за заваривање титанских производа.

Затим, потребно је прилагодити специфично лапирање притиска, овај параметар вам омогућава да побољшате и самим тим и убрзате рад апарата за заваривање. Овде је тешко дати неке опште препоруке, јер су вриједности различите за различите метале. На пример, за заваривање угљеничног челика поставили смо вриједност на 10 МПа, а вријеме брушења постављамо у регији од једне до три секунде. Прочитајте регулаторне документе.

Следећи параметар је специфични притисак грејања. Поново, за заваривање угљеника или ниског легираног челика, препоручујемо вредност од 30 до 60 МПа. Ако вам треба заварити отпоран на топлину или алатни челик, а затим поставити вредност од 60 до 120 МПа, алуминијум ће бити довољан од 7 до 20 МПа.

Такође морате подесити одређени притисак ковања. Овде је неопходно узети у обзир пластичне особине метала којег кувате. Поново се ослањам на регулаторна документа. Користили смо 8-10 ПХ (МПа) за заваривање алуминијума. Такође поставите време ковања не више од три секунде.

Не заборавите да подесите време грејања и време успоравања. Овде можете да се ослободите и експериментишете, јер не постоје униформни параметри. Наравно, постоје препоруке, али од њих можете одступити по вашој дискрецији. Време кочења би требало да буде кратко.

Опрема

Опрема може бити састављена од различитих компоненти, у зависности од цене комплета и обима примене. Стандардни сет се састоји од машине за заваривање, машине која уклања брушење, као и манипулатор (или робот) помоћу кога можете премјестити велике дијелове.

Да бисте подесили опрему, потребно је поставити параметар заваривања, погон вретена, поставити величину обрадног предмета и заварити брзину заваривања.

Искусни заваривач ће одмах инсталирати већину поставки, али може доћи до проблема са прорачуном снаге погона. Због тога препоручујемо следећу формулу:

Где је С област завареног пресека у мм2, а Нуд је константан и износи 20 В / мм2.

Уместо закључка

Везивање фрикционих метала је једноставно, али истовремено и ефикасно, поступак заваривања. Захваљујући овој технологији могуће је постићи заваривање различитих метала, високу продуктивност рада и одличан квалитет шавова. Да ли сте се бавили варењем трења у вашој пракси? Реците нам о томе у коментарима. Такође гледајте видео испод, где је детаљно приказано трење заваривања са мешањем легура алуминијума.

Заваривање фрикцијом: карактеристике технологије

Заваривање фрикцијом је тип заваривања под притиском. Технологија подразумева загревање делова који се заваравају трењем - за ово се један од њих помера (ротира), а заварује се са другим. У овом чланку ћемо погледати како функционише трење заваривања, какве врсте технологије постоје, које су предности и мане фрикционог заваривања.

Садржај

Принцип рада

Фрикционо заваривање је процес који претвара механичку енергију кретања једног од делова у топлотну енергију. Ротација се најчешће користи за ово; било који од делова или уметак између њих се може ротирати. Истовремено, делови се притискају једни на друге константним или растућим притиском. У овом случају, загревање се одвија директно на споју делова.
Након завршетка процеса заваривања се наноси седимент и брзо прекидање ротације. Следећи процеси се јављају у зони заваривања на зглобовима делова: када се брзина ротације радних предмета повећава и притисак притиска се додирне површине међусобно мењају. Уништени су масни и контактни филмови присутни на деловима у почетном стању; након чега суво трење замењује граничну трењу. Поједини микропростреси почињу да ступе у контакт и деформишу. Јувенилне локације се формирају тамо где везе атома површина нису засићене - између њих се одмах формирају металне везе, које одмах уништавају релативно кретање површина.

Генерално, процес се може поделити у следеће фазе:

  • Уништавање и уклањање оксидних филма силе трења;
  • Загревање заварених ивица у пластичном стању, појаву привременог контакта, његово уништење; истискујући највише пластичне количине метала из споја;
  • Престанак ротације, формирање монолитног завареног споја.
до менија ↑

Предности фрикционог заваривања

Међу главним предностима фрикционог заваривања су следеће.

  1. Високе перформансе. Пошто је запремина слоја загрејаног метала мала, цео заваривачки циклус може се уклапати у прилично кратке временске интервале - од неколико секунди до минуте (у зависности од својстава материјала и делова дијелова који треба заварити); Због тога се заваривање фрикцијом може сматрати високо продуктивним и такмичити се с таквим поступком као што је заваривање електричних контаката.
  2. Висока енергетска ефикасност. Пошто се топлота ствара локално и у малим количинама, ефикасност процеса је довољно велика, а потрошња енергије је 5-10 пута мања од, на пример, у заваривању.
  3. Висококвалитетна веза. Ако изаберете прави начин заваривања, јачина метала зглоба и зони у близини ће бити упоредиве са јачином основног метала. На раскрсници не постоје гранате, поре, страни укључења, итд, сам спојни метал има јединствену структуру.
  4. Стабилне везе квалитета. Делови заварени у истом режиму имају скоро исте особине: привремени отпор, јачина удара, угао савијања и други показатељи у серији се разликују за не више од 7-10%. Ово вам омогућава да примените селективну контролу квалитета, што је веома важно јер једноставне, јефтине и поуздане методе за контролу зглобова који не уништавају практично нису присутне у условима заваривања.
  5. Захтеви за чисту површину. Чишћење површине делова који се заварују није неопходно; бочне површине такође могу бити нечисти. Ово значајно штеди време проведено у помоћним операцијама.
  6. Могућност заваривања различитих метала. Процес заваривања дозвољава заваривање подједнако и за разлику од легура и метала, док су друге методе заваривања овде бескорисне. На пример, могуће је заварити челик алуминијумом, бакром; алуминијум са бакром, титанијумом и тако даље.
  7. Хигијенски процес. Процес заваривања се позитивно разликује од одсуства ултраљубичастог зрачења, прскања стаљеног метала, штетних гасова и тако даље.
  8. Лака аутоматизација. Процес се може изводити на програмираним машинама са малом употребом ручног рада или без њега уопште.
до менија ↑

Недостаци фрикционог заваривања

Поред значајних предности, процес заваривања карактеришу и неки недостаци, међу којима су и следећи.

  1. Низак разноврсност процеса. Уз помоћ фрикционог заваривања можете заварити пар делова, од којих бар један треба да буде тело ротације (цев, округла шипка, итд.), Други део мора имати авион на коме ће први бити заварен. Међутим, овај недостатак није веома значајан: као што показује пракса, у инжењерству се користи до 70% делова са кружним попречним пресеком (од укупног броја делова).
  2. Важност опреме. Пошто процес захтева употребу прилично оштре опреме, то је изводљиво само када се користе стационарне машине; готово је немогуће заварити мали део масивне конструкције уз помоћ преносне опреме.
  3. Закривљеност текстурних влакана у зони заваривања. Влакна близу зглоба су радијално распоређена, остављајући спољашњу површину дела. Ако део ради под динамичким оптерећењем, на овим местима може се појавити центар замора замора, док раде у корозивним окружењима - центар корозије. Да бисте спречили појаву дефеката, најбоље је држати греде делова. Важно је споменути неугодност приликом отклањања дугова, када је то потребно из конструктивних разлога. То захтијева додатно вријеме на радном мјесту или на апарату за заваривање.
до менија ↑

Врсте фрикционог заваривања

Постоје различите методе фрикционог заваривања. Свака од њих има своје карактеристике и обим. Размотрите најчешће оне.

Заваривање фрикцијом

Ова метода је измишљена и патентирана 1991. године. Основни принцип је изузетно једноставан: заваривање фрикционим зупцима користи ротирајућу цилиндричну алатку са раменима и пин у средини. Уроњен је у везу делова који треба заварити. Због ротације алата, силе стезања и транслационог кретања, формира се заварени шав, који додатно обликују рамена. Формирање завара се врши комбинацијом екструзије и мешања; отуда назив - заваривање са трењем.

Заваривање радијалног трења

Овај метод се користи за заваривање цеви. Топлота се ствара због ротације прстена, који се налази на њиховим зглобовима. Материјал прстена и цеви су, по правилу, идентични.

Заваривање фрикцијом

Овај метод се често користи за поправке. Пин из истог метала као и део убачен је у претходно бушени отвор. Због ротације пин-а, ствара се топлота, што доводи до пластификације материјала који се заварују и формирања јаког споја.

Линијско заваривање

Ова метода се разликује од осталих у тој ротацији се не користи. Делови који се заварују једни другима прегрију док њихове површине не постану неопходне дуктилности и придруже се. Један од делова врши клипове кретања, а притисак га повезује са другим дијелом. Након достизања довољне температуре, кретање се прекида и притисак се повећава. Низводни метал излази из зглобне зоне, формира се равна авион.

Закључак

Погледали смо процес попут заваривања трења. Као што видите, овај процес заваривања се разликује од других и има пуно предности. Међутим, он је прилично специфичан и није погодан за све задатке. Међутим, у многим случајевима његова употреба је оправдана.

Заваривање фрикцијом

Фитинг заваривање или заваривање фрикцијом, измишљено је 1956. године у СССР-у. За загревање метала користи се топлота настала интензивним трењем делова који се притискају једни на друге. Метод се одликује једноставност, љубазност према околини и ниска потрошња енергије. Дакле, можете заварити чак и различите метале и легуре које нису повезане на друге начине.

Принцип рада

Технологија фрикционог заваривања се издваја међу другим поступцима заваривања. За загревање делова који се заварују употребљава се топлота настала услед трења радних предмета.

Најчешћа употреба ротационог трења је да се један од заварених бланки или таб (или облога) између њих ротира.

Стезачи су снажно притиснути једни на друге, постепено повећавајући снагу спона. На месту контакта и загревању.

Због трења и високе температуре, оксидни филмови и трагови страних материја су уништени. Површине предмета се међусобно млевене, микро протрљке се уништавају, површина је изравнана, а метални атоми имају прилику да уђу у блиску интеракцију. Кристалне везе се јављају кратко време и брзо се прекидају због кретања радних предмета релативно једни према другима.

Схема заваривања трења

Процес је подељен у следеће кораке:

  • Уклањање оксидних филмова.
  • Грејање површина на температуру пластичности, стварање и уништавање фрагмената кристалних решетки
  • Заустави ротацију, кристализацију контактне зоне, формирање завара.

Након што је постигнута тачка топљења, ротација се зауставља и сила притиска се повећава.

Технолошка шема заваривања трења је много једноставнија него електрично или гасно заваривање.

Карактеристике процеса заваривања

Карактеристике фрикционог заваривања укључују:

  • Способност заваривања различитих материјала, на пример, завареног алуминијумског челика. Не захтева материјал за пуњење и софистицирану опрему.
  • Примена за трајно повезивање делова направљених од бакра, олова, титана без деформације радних предмета.
  • Максимална ефикасност се постиже при раду са празнима од 6 до 100 милиметара у пречнику.
  • Неопходан је за стварање сложених технологија и производња кованог завареног, завареног завареног и завареног лива.
  • Способност комбиновања материјала са малом заваривошћу. Ова метода може бити заварене бланке, а не завариване ни другим методама, на примјер, алуминијумом и челиком.

Шема производње заваривања

Грејање фрикционим заваривањем се широко користи за заваривање делова од термопластичне пластике.

Предности фрикционог заваривања

Важне предности технологије заваривања заваривања укључују:

  • Перформансе. Цео процес заваривања траје од неколико секунди до неколико минута. Припремни - завршни послови такође заузимају знатно мање времена. У овом параметру технологија превазилази електрично заваривање.
  • Енергетска ефикасност. Грејање се одвија врло брзо иу веома ограниченом затвореном простору, губитак енергије за грејање околног простора је занемарљив у поређењу са другим технологијама заваривања. Предност у трошковима може бити десетострука.
  • Одлична квалитета шава. Са правилно одабраним технолошким начином, зона заваја и ниско-легуре подручја ће постати готово идентична у својој структури и карактеристикама према основном металу. Поред тога, у шупљивом материјалу практично нема недостатака: порозност, шупљине, пукотине, стране укључености.
  • Високе карактеристике стабилности шавова унутар серије делова. Ако прецизно одржавате режим, детаљи параметара ће се разликовати за један проценат. Ово вам омогућава да селективно контролишете квалитет и уштедете много времена и новца. Ако је један део из серије прошао деструктивну контролу, онда је могуће направити технички исправну одлуку о подобности читаве серије.
  • Нема потребе за прелиминарним механичким чишћењем површине завађене зоне и подручја погођене топлотом. Изводи се у првој фази технолошког процеса. С обзиром да припреме - завршне операције трају више времена од стварног заваривања, ова предност пружа могућност за врло значајне уштеде.
  • Способност заваривања различитих метала и легура. Такви парови метала који се не могу заварити другим методама успешно су заварени: челичне легуре са алуминијумом, алуминијум са бакром, челик са титанијумом итд.
  • Еколошки прихватљива технологија. И загађење животне средине и штетни фактори који утичу на људско здравље су минимизирани: високи напон, прскање стаљеног метала, ултраљубичасто зрачење, пожарна опасност и друго.

Поред тога, заваривање фрикцијом је једноставно механизовано и аутоматизовано. Ово је нарочито важно за обимну и масовну производњу. Неколико једноставних репетитивних операција се лако алгоритизују и могу се изводити према програму без људске интервенције.

Недостаци фрикционог заваривања

Као и код било које заправо постојеће технологије, заваривање фрикцијом такође има неколико недостатака:

  • Примена на ограничени скуп празних образаца. Бар један од њих мора имати облик тела револуције. Метода није погодна за заваривање дугих равних и закривљених шавова, шкољки сложеног облика, уградње грађевинских конструкција, кућишта зупчаника и возила. Међутим, у инжењерству више од 75% делова има кружни попречни пресек или сложенији облик ротационих тела.
  • Масивна опрема. Универзална или специјализована машина захтева фиксну инсталацију, напајање. Ово онемогућује коришћење метода у пољу.
  • Ограничена величина дијела Дузина завареног дела је ограницена одласком главе машине, промјером одласком коцкастих вилица.
  • Радијална деформација текстуре у зони заваривања и топлотно погођеним подручјима. Са јаким динамичким оптерећењима, могућа је концентрација напора замора и појава микрокаута и других дефеката. Отпорност на корозију се такође смањује. Да би се избегли ови феномени, оштрица се остави на радном предмету. Допунски радни трошак троши се на уклањање дугова за захтеве дизајна.

Недостаци који ограничавају употребу методе не дозвољавају нам да сматрамо да је заваривање фрикцијом универзална технологија. Међутим, у подручју његове применљивости, има значајне предности у односу на друге методе.

Врсте фрикционог заваривања

Током пола века развијени су и активно користе неколико врста фрикционог заваривања делова. Они имају своје карактеристике који их чине ефикаснијим у свом пољу употребе.

Варење заваривања

Технологија је развијена и почела је да се примењује крајем двадесетог века. Суштина методе је употреба ротирајућег пина са раменима. Пин је направљен од легуре високе чврстоће. Ротирајући и грејање метала, продире у њега дуж линије контакта прозора. Због ротационог кретања у којем су обухваћени површински слојеви празних комадића који су омекшани грејањем метала, ови слојеви су мешани. Овим се обезбеђује јединственост структуре и карактеристика материјала шива.

Заваривање фрикцијом

Радијално заваривање

Користи се за повезивање цеви. На споју цеви са минималним размаком ставите метални прстен који се окреће око њих. Због трења ротације, крајеви прикључених цеви се загревају. Прстен се обично прави од исте легуре као и заварене цеви.

Заваривање радијалног трења

Студ заваривање

Технологија је дизајнирана за поправке. Отворена је рупа у поправљеном делу, а штап исте легуре, као и сам дел, уметнут је у њега. Током ротације пин-а, велика количина топлоте се ослобађа да загреје метал. Ово је једна од ретких покретних метода за заваривање.

Заваривање фрикцијом

Линијско заваривање

За разлику од других технологија које користе трење, ова ротација се не примењује. Делови се крећу релативно једни према другима директно, узајамно - прогресивно и загријавају до потребне температуре. У овом тренутку, кретање се зауставља и прорези се снажно притискају једни на друге. Вишак метала у стању пластичности је делимично екструдиран из зоне варења, а завар се формира. Постоји технолошка опција у којој су оба дела за заваривање фиксирана, а посебан облик алата трља за зглобом.

Линеарно фрикционо заваривање

Обим

Технологија се најчешће користи у машинству, првенствено у производњи алата. Такође се користи у саставу унутрашњих атомских реактора. Везивање фрикционих трака од алуминијума и легура магнезијума је популарно у области електротехнике, електронике и ваздухопловства. Технологија се користи у транспортном инжењерству. Радијална метода се користи у производњи машина за рударску и прерађивачку индустрију.

У скорије време, заваривање фрикцијом се користи у бродоградњи и инжењерству хране.

Технологија показује ефикасност и тенденцију замјене традиционалних метода заваривања у областима као што су:

  • заменити лемљене и закривљене спојеве;
  • за замену електричног заваривања отпорности;
  • за рестаурацију производа и сложених алата;
  • за заваривање обрадних предмета на припремљене површине.

Одвојено, треба напоменути да употреба технологије пружа посебне предности када се високи захтеви постављају на еколошку пријазност производног процеса. Висока енергетска ефикасност, одсуство прскања стаљеног метала, штетни испарења и производи сагоревања, ултраљубичасто зрачење и минимална опасност од пожара чини метод посебно погодним.

Заваривање фрикцијом

Заваривање фрикцијом је тип заваривања под притиском укључен у једну од седамдесет метода обраде метала и припада механичкој класи познате класификације.

Технологија фрикционог заваривања подразумијева загревање радних дијелова, који се јављају услед силе трења који се јављају током ротације радних предмета релативно једни према другима.

Истезање делова се одвија истовремено. "

Постоје дијаграми протока процеса који се дистрибуирају на следећи начин: инерцијални процес, орбитална технологија и заваривање радијалног трења.

Обим

Нашла је дистрибуцију у производњи алата. Широко се користи у инжињеријској индустрији, нуклеарној енергији.

Алуминијумско трење заваривање је уобичајено у електричној индустрији и производњи пољопривредних машина. Уобичајена је у аутомобилској индустрији, производњи ваздухопловне и свемирске технологије. Заваривање са трењем је ефикасно у нафтној и хемијској индустрији.

Техника проширује своје границе. Сада је постало могуће користити заваривање фрикцијом мешањем легура алуминијума у ​​бродоградњи, аутомобилској индустрији и прехрамбеној индустрији.

Пракса показује да је заваривање фрикцијом најефикасније у следећим случајевима:

  1. Када се замени таљењем (метода електричног лука) и другим.
  2. Уместо методе контакта.
  3. Приликом замене лемљења и закивање, као и одвојивих спојева делова.
  4. Ако је потребно, обновити делове и алате.
  5. Кад је потребно креирати нове рационалне дизајне делова.
  6. Метода је најпогоднија за повезивање појединих делова са готовим (обрађеним) површинама.
  7. Обим фрикционог заваривања обухвата производњу делова од сложених одковака. Поред штампе. Постоји дељење на једноставне празнине за даљи ток рада.

да употреба фрикционог заваривања елиминише малу прскање врућег метала. "

Истовремено, излаз постиже високу прецизност споја, што омогућава кориштење описаног метода за производњу дијелова који су укључени у машинску обраду.

То се посебно односи на млевење и полирање. Као иу другим врстама посла постоје одређене предности и негативне тачке које треба истакнути.

Предности и мане

Главне предности ове методе су:

  • високе перформансе;
  • енергија / ефикасност;
  • стабилност и квалитет везе на високом нивоу;
  • лојални захтеви за чистоћу површине;
  • способност да ефикасно комбинују легуре истог имена и различитих метала. Као пример: челик са алуминијумом или бакром.
  • Могућност рада помоћу програмабилних машина са делимичном употребом ручног рада или без њега.

Такође је важно да у процесу рада не емитује ултраљубичасто зрачење. Нема вруће металне прскалице.

Радни процес не емитује штетне гасове који негативно утичу на здравље радника. "

Али, ту је кашика катрана, како можемо без њега! Недостаци фрикционог заваривања су:

  • универзалност процеса на ниском нивоу;
  • тешка и обимна процесна опрема;
  • укривљеност текстурних влакана у радној (завареној) зони.

Добра вест је да има мање недостатака од позитивних тренутака.

Режими и поступак заваривања

Иницијални начин рада подразумијева уништавање и уклањање оксидних филмова. Ово се постиже сила трења.

У другој фази радне ивице се загревају у пластичном стању. Као и појављивање привременог контакта, његово уништење. Екструзија пластичних запремина метала из спојева.

Трећи режим укључује крај ротације и стварање чврстог завареног споја.

Суштина радног процеса је следећа. Радити укључују алат направљен у облику шипке. Рамена (рамена) са пегланим делом и врхом са испупченим ивицама. Димензије елемената се бирају на основу дебљине радних дијелова.

Путеви

Ова врста заваривања укључује неколико метода које треба узети у обзир. Хајде да погледамо врсте заваривања трења, задржите их на сваком од њих. Научимо где и како се свака од њих примјењује.

Линеарно фрикционо заваривање користи цилиндрични алат са раменима и штапићем у средини конструкције. За ротацију пада у линију повезивања радних делова.

Ротирајући, алат креира притисак и транслаторни покрет како би се направио заваривач.

Поред тога, формира га рамена. Екструзијом и мешањем, завар се формира.

Ротационо фрикционо заваривање се данас сматра развијеном и широко употребљеном методом. Активно се користи у производњи расхладне опреме, производњи трајеката, измјењивача топлоте и електроенергетских агрегата.

Опрема је укључена у научне и истраживачке сврхе, као иу аутомобилску индустрију.

Која опрема је потребна?

Специјални стројеви су повезани са процесом. На примјер, аутоматска инсталација СТ 110, дизајнирана за производњу аутомобила издувних возила.

Машине су опремљене радним јединицама. То су: ротациони погон, фрикциона квачила, вретено са кочницом за ремен.

Већина машина је опремљена ротационим погоном, који укључује асинхрону електричну јединицу, клинасти погон са зупчастим појасом.

Овај метод заваривања подразумева употребу других структура. На пример, машине за микро и прецизно заваривање. "Деца" не заостају за "одраслима". У малим конструкцијама, вретено се мора убрзати и развијати брзину ротације од 80-650 с -1. Заваривање фрикцијом према ГОСТ 260184 регулише појмове и дефиниције основних концепата.

Сигурност

У току рада мора се поштовати ватра и лична сигурност.

Процес сигурности укључује припремну фазу и радне тачке.

Ово је провера радног облика и сигурносног прибора. Ослобађање радне површине од страних предмета.

Провера радног алата и електричних прикључака.

Детаљи о усклађености са ТБ-ом су написани у упутствима за рад.

Има довољно литературе на Интернету о овом питању. Постоје тренинг видео снимци у којима се не приказују само видео и радни процеси трења за заваривање, али и тема ТБ је у потпуности откривена.

Важно је да сваки запосленик пре техничког и личног брифинга пре почетка рада. За то је обезбеђен посебан часопис.

Закључак

Постојећи процеси и технологије не стоје мирно. Стручњаци проучавају методе рада и покушавају побољшати коначни резултат.

Иако сматрају да је трење заваривање проучавано и схваћено, ипак научници и истраживачки центри желе да прошире своје способности за производњу бољих производа. Користите методу, проширите своју географију.