Сварка высокоскоростным трением

Уникальный метод сварки, при котором нагрев свариваемых кромок осуществляется высокоскоростным трением.

При этом одна кромка жестко закреплена, а вторая подвергается вращению.

 

 

 

 

Сварочный шов при сварке трением

Первоначально под действием силы трения с металлических поверхностей удаляются пленки оксидов.

При активном вращении металл приобретает пластичность из-за нагрева, две кромки начинают контактировать межатомной совместной связью, после сдавливания двух кромок расплавленный жидкий металл вытесняется за пределы кромок.

Вытесненный жидкий металл после остывания и формирует сварочный шов в неразъемном соединении.

При электродуговой сварке сварочные кабеля используются для передачи электрического тока от инвертора или баласного реостата к «держаку». Узнайте подробности прочитав публикацию о требованиях для сварочного кабеля.

Работа дуговой электрической сварки с баласного реостата или инверторного преобразователя практически невозможна без использования выпрямителей. Детали в этой статье.

 

Сварка трением с перемешиванием

Этот метод был разработан и внедрен в 1991 году.

Первоначально этот метод был разработан для алюминия и алюминиевых сплавов, так как при сварке плавлением большая часть материала уходило на оформление сварочного шва, так же при оплавлении терялись пластические свойства алюминия.

Основные сферы применения:

• судостроение, особенно подводный флот, где необходимы полностью герметичные сварные соединения;
• строительство космических объектов и шатлов;
• хранилища и баки для хранения криогенных газов и жидкостей, которые обладают повышенной летучестью.

Сварочный инвертор на сегодняшний день вполне успешно может справиться с монтажом и демонтажем во время строительных работ и ремонте автомобилей. Читайте подробности о том, как выбрать и использовать инверторный сварочный аппарат.

Для любого сварочного аппарата, рано или поздно наступает момент его ремонта или удаления возникших неисправностей. Читайте о ремонте сварочных аппаратов здесь.

 

Технологический процесс сварки вращением

Классическую схему сварки вращением можно описать следующим образом: на массивной подложной части из металла устанавливаются две цилиндрические заготовки, одна из которых жестко закрепляется в подложке с помощью специальных кронштейнов.

Вторая заготовка, которую принято называть “заплечной” взаимодействует со специальным оборудованием, без которого невозможен сам процесс.

Оборудование для сварки трением, если не считать подложки, состоит из двух частей: заплечник – статор, в который помещаются заготовки, внутри этого статора закреплен штырь, который находится в постоянном контакте с заготовками.

При помещении заготовки в статор-заплечник начинается вращение со скорость 1000 оборотов в минуту, при этом штырь постоянно взаимодействует со свободной заготовкой.

При повышении температур обе заготовки становятся пластичнее, в этот момент статор начинает давать на стык между двумя кромками, вытесняя жидкий металл – будущий сварочный шов.

Отличие сварки трением с перемешиванием от классического варианты состоит в добавлении присадочного металла между заготовками, как правило это латунь или олово (в случае напайки на алюминий).

Весь процесс происходит аналогично.

Только первоначальное оплавление получает присадка, а после, с разницей в доли секунды, две металлические заготовки.

Станок для сварки трением в этом случае имеет еще один поперечный вольфрамовый штырь для взаимодействия с присадкой.

Холодная сварка – это способ соединения металлических деталей без применения температурного воздействия. Подробнее читайте в статье о применении холодной сварки.

Сварочная горелка – это основная часть сварочного оборудования. Она отвечает за обеспечение подвода электрического тока при электросварке к электроду. Детали смотрите здесь.

 

Плюсы и минусы сварки трением

До положительных сторон можно отнести следующие:

• сварщик не подвергается воздействию шума, дыма или света;
• швы в процессе сварки получаются беспористыми, а это увеличивает их прочность;
• в статоре машины для сварки вакуум, а это исключает потребности во флюсе или инертном газе;
• в процессе трения удаляется пленка оксидов, что не требует дополнительной подготовки перед работой;
• пространственная свобода;
• автоматизация процесса качественно влияет на производительность и КПД;
• благодаря простоте оборудования и его высокой эффективности существенно снижаются за траты на потребление электрической энергии.

Так же метод имеет и некоторые недостатки в сравнении с дуговой электрической сваркой:

• для процесса необходимы крупногабаритные металлические подложки с возможностью крепления одной из заготовок в различных пространственных положениях;
• если вовремя не остановить статор, то диаметрально по шву может пройти канавка в форме наконечника штыря;
• возможные поломки механической части привода вращений или статора приведут к порче заготовок во время сварки.

Несмотря на эти нюансы, метод является неотъемлемой частью большинства высокоточных производств, где от изделий ожидается качество, надежность, стопроцентная герметичность и непроницаемость.