Выбор параметров режима сварки трением с непрерывным приводом
Частота вращения является одним из главных регулируемых параметров. При увеличении п толщина пластифицированного слоя уменьшается, слой становится более однородным, динамические прочностные характеристики соединения повышаются.
Частота вращения подсчитывается по оптимальной v, м/с: для черных металлов 2,6...3, для алюминия и меди ~ 2, для титана 4...5.
Удельное давление притирки назначается для улучшения условий работы машины сварки трением. Обычно Pп = (0,15-0,20)Рн. Для углеродистых сталей Рп = 10 МПа. Время притирки tп = (1-3) с.
Удельное давление нагрева Рн при сварке трением углеродистой и низколегированной сталей выбирают в пределах 30...60 МПа, жаропрочных и инструментальных 60... 120, алюминиевых сплавов 7...23, алюминия с медью 40...60, алюминия с коррозионностойкой сталью 6,4...12,2 и титановых сплавов <= 18 МПа.
Как показывает практика, при сварке металлов в однородном сочетании Рн можно изменять в очень широких пределах, получая при этом достаточно высокое качество сварного соединения.
При сварке трением разнородных металлов оптимальное значение Рн следует выбирать из условия получения скорости деформации и, обеспечивающей одинаковую степень деформации обеих заготовок.
Удельное давление проковки назначают с учетом пластических свойств свариваемых материалов. Обычно Рпр = (1—3)Рн. При сварке трением алюминия с коррозионностойкой сталью Р = (8,0-10 0)Рн (МПа), t= (1,5-3,0) с.
Следует отметить, что на прочностные свойства соединения наибольшее влияние оказывает момент приложения Рпр, а не его абсолютная величина: Рпр должно быть приложено в тот момент, когда w снизилась и составляет 1/3 первоначальной, но не позже чем через 0,05 с после остановки шпинделя.
Систематизированные значения Рн, Рпр, n, tн и tпр для конкретных марок материалов приведены во многих работах.
Время нагрева оказывает решающее влияние на циклическую прочность и ударную вязкость сварного соединения, особенно при сварке трением разнородных материалов. Время нагрева следует определять экспериментальным путем для конкретной пары заготовок по кривой Мтр(t) при ранее выбранных значениях v и Рн. Оптимальным следует считать tн, равное интервалу от начала сварки (окончания стадии притирки) до начала пятой фазы. Увеличение tH приводит к росту зерна и образованию в зоне соединения видманштеттовой структуры.
Время торможения должно быть достаточно коротким, чтобы пластическое течение металла из зоны соединения не успело приобрести устойчивый характер. Интенсивное течение металла и быстрое охлаждение делают невозможным релаксацию напряжений в зоне соединения, что приводит к уменьшению прочности или разрушению соединения сразу же после завершения процесса сварки. Время торможения следует назначать из условия, чтобы Eт >= 2500 рад/с2.
Источник: Конюшков Г.В., Мусин Р.А. Специальные методы сварки давлением. Ай Пи Эр Медиа, 2009
Twitter
Вконтакте
Livejournal
Facebook
Мой Мир
Google Buzz
Gmail