СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС

СВАРКА ТРЕНИЕМ (R-)

Принцип сварки (рис. 1.66)

давление

Сварка трением — соединение однород­ных или разнородных металлов прижа­тием свариваемых поверхностей друг к другу с одновременным развитием тре­ния скольжения.

Границы применимости

Размер ы: диаметр сплошных изделий!) = 5-ї - 100 мм, диаметр труб D до 400 мм. Группы материалов: см. рис. 1.67.

9

9'

5

5

76

У

tx

15

X

19

X

1$

X

9

12

11

X

10

г

9

8

7

X

6

Рис. 1.67. Сочетания материалов при свар­ке трением:

I — свариваются хорошо; 2 — сварива­ются в определенных условиях; 3 — сва­риваются плохо или нет данных; 4 — мед­ные сплавы; 4' — медь; 5 — алюминиевые сплавы; .5' — алюминий; 6 — быстрорежу­щая сталь; 7 — аустенитная хромонике­левая сталь; в — мартенситная хромистая сталь; 9 — легированная улучшаемая сталь с >0,35 %С; 10 — то же, <0,35 %С;

II — легированная цементуемая сталь; 12 — углеродистая улучшаемая сталь с >0,35 % С; 13 — то же, <0,35 % С; 14 — углеродистая цементуемая сталь; 15 —* конструкционная сталь с >0,35 % С;

16 — то же, <0,35 % С

Область использования: производство валов, инструментов,

фланцев, винтов, колец, ступиц, осей, болтов.

Параметры: сварка обычным методом — давление при нагреве ре = 10-г* *ь200 МПа, давление при сварке ps = 20-М00 МПа, скорость вращения п = 300-*»

ПРИМЕРЫ ИСПОЛНЕНИЯ

СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СВАРКЕ ТРЕНИЕМ

Особенности подготовки свариваемых кромок

Пруток — пруток а> d Различные поперечные сечения

s = d/4+d

■дэ

Изготовление ин­струментов

Тяжелое машино­строение

Непараллельность торцовых поверхностей <3°

3

D/d> З

Шайба — пруток

-пруток

5 --

-ез-г::

-4

s =

йІЧ-й

утггг. *

Труба—труба

Сельскохозяй­ственное машино­строение

Автомобилестрое­

ние

Подъемнотранс­портное оборудо­вание

При D <5 120 мм s/d —

= 0,25-т-І; при D ^ 120 мм d ^ 25 мм

10<< d ^ 30 мм; 3 мм

30<2 d < 50 мм; 5 мм

50 <Н d <2 400 мм; s ^ 10 мм

Для угле­родистых и низколеги­рованных сталей

Для сочета­ний мате­риалов *'«э'

Труба—плита

Коническое

соединение

Сельскохозяйствен­ное машинострое-

Изготовление ин­струментов

Для углеродистых сталей

Для сочетаний материалов и легированных сталей

Угол скоса а ^ 10°

-7-3000 об/мин, продолжительность нагрева ie — 1-*-100 с, продолжительность сварки ts = 1-7-10 с. Наплавка — давление ре — 3-ь8 МПа, скорость вращения п = 1000— 2500 об/мин.

Сварка трением маховиков — Pe — Ps = 20-ь300 МПа, п — 900—5400 об/мин, продолжительность нагрева te = 0,125-ь 2 с.

Исполнение соединений — табл. 1.89.

При использовании наружных кольцевых индукторов не наблюдается износа в отличие от случаев применения контактных электродов. Параметры тока опреде­ляются силой тока в индукторе, числом витков и частотой.

ТАБЛИЦА 1,90

МАШИНЫ ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ (НАПРЯЖЕНИЕ 220/380 В)

Индекс

оборудования

Диаметр свариваемых деталей d*, мм

Уси­

лие

^шах»

кН

Скорость вращения п, об/мин

Мощность Р, кВт

Изготовитель, примечание

МСТ-0201

8—18

25

2000

5,5

СССР

МСТ-2001-1

16-36

200

1000

22

СССР, Гомель

МСТ-2001

16—50

200

750

1000

500

40

СССР

МСТ-4001

32—70

400

75

СССР, Краматорск

МСТ-12001

45—100

1200

300

160

СССР, Краматорск

МСТ-12002

А! 120 Сталь 180

1200

300

200

Специальные машины для трубопроводов из стали и алюминия

МСТ-12003

73—168

1200

600

1600

Специальные машины для труб

ZTb-10

10—30

45

1450

13

ПНР, Глнвнце

ZT3-22

15-45

200

750

1000

1500

16

22

27

То же

М801

10—36

100

Не более 2400

11

ВНР, сварка маховиков

SchRlOO

32—90

1000

408

100

ГДР, AWL, GUK

RSA39

15—39

220

1000

22

ГДР, We г ко

RSM50

30—60

200

500-1500

30

ГДР, Weimar-Werk

FW15

5-15

14

2750

5500

5,5

Япония, Тойода

FW30

10—30

54

750-3000

11

То же

FW60

20—60

170

500—2000

22

»

FS-O/H

6—20

30

2250

3000

4500

6

Великобритания, Steel - weld

FS-4/H

30—100

500

500

660

1000

75

То же

RS15003

20—40

150

500

1000

32

ФРГ, KUKA

* Данные для углеродистых и низколегированных сталей.

Оборудование (табл. 1.90)

Выбор основных и присадочных материалов, термообработка

При сварке присадочные материалы не используют, при наплавке применяют стеллит, сормайт. Режим термообработки выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми к свариваемым материалам (аналогично стыковой сварке оплав­лением; см. 1.2.6).

Техника сварки

Управление процессом сварки трением по времени te или по длине трения.

Подготовка торцовых поверхностей с помощью запилки, токарной обработки, обрезки абразивным кругом и отрубки (непараллельность торцовых поверхно­стей < 3°) или использование деталей, полученных обработкой давлением.

ДАВЛЕНИЕ ПРИ НАГРЕВЕ (ре) И СВАРКЕ (pg)

Ре, МПа, при п, об/мин

Сечение

400

1000

50

(ds = 35-И 00)

Сплошное

30

(ds = 15—40 мм)

50

(da = 404-160)

20—30 (4= 15ч-50)

Полое

Примечание. 1. При Диаметре ds > более 35 мм нужно выбрать повышенное зна­чение ре (ре = 80ч - 120 МПа) для следующих групп материалов: магнитные хромистые стали, аустенитные стали, быстрорежущие стали, а также комбинации этих сталей с улучшаемыми сталями. 2. Во всех случаях р — 2pg.

При сварке трением материалов с большой разницей в пластических свойствах следует уменьшить пластическую деформацию более мягкого материала за счет обжимной обоймы.

Тонкостенные трубы и детали специальной формы обрабатываются с исполь­зованием специального зажимного устройства.

Пример выбора рабочих параметров

I. Определение параметров давления при нагреве и сварке табл. 1.91, рис. 1.68.

2. Определение продолжительности нагрева te для групп материалов — табл. 1.92 и рис. 1.69.

3. Определение величины сокращения Д/—по рис. 1.70.

Схема выбора рабочих параметров сварки обстоятельно описана в работе [5].

После эмпирического подбора оптимальных рабочих параметров и соблюдения их при сварке получают высококачественные сварные соединения при весьма высо­кой воспроизводимости свойств.

Предел прочности при растяжении сварного шва превышает предел прочности основного материала.

Угол загиба 180° при достаточно высокой вязкости основного материала без образования трещин в шве.

Контроль качества может быть сведен к наблюдению за рабочими параметрами сварки (см. 1.5).

Группы материалов в соответствии с made. 1.92

рис. 1-68. Программа давление — время (PSchw Давленне сварки) а — обычная свар­ка трением; б — сварка трением маховиков

1.12.13.1

Рис. 1.70. Уменьшение длины А/ = / для сплошных сечений (фрагмент):

Ре — Давление при нагреве: ре — 50 МПа; P$chw ~ Давление при сварке: PSchw = 2/у *Schw ““ продолжительность сварки: /Schw “ *=30 = const; п — 400 об/мин

60-

40-

70

60

80 cfS) мм

Рис. 1.69. Продолжительность нагрева; t = / (dдля сплошных сечений (фраг­мент):

Ре — давление при нагреве, равное 50 МПа (const); Pgchw Давление ПРИ сварке: pschw = 2ре; /gchw - продол - жительность сварки; = 3 с = const;

п = 400 об/мин

ТАБЛИЦА 1.92

/ / / / / /

//

JL

40

20-

ГРУППЫ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Материал с С > 0,35 %

Стали

Материал с С< 0,35 %

Конструкционные

пементуе-

улучшае-

цеменгуе-

улучшае-

хромистые

Углеродистые мые

Углеродистые мые

Легированные мые

Легированные мые

Магнитные стали

Аустенитные хромонике­левые стали Быстрорежущие стали

St34; St38u-2 *; St38b-2 •; St42u-2 *; St50-2; H52-3; St35; StA-I; StA-III; KT45-2 CK10; C15

C25; C35

16MnCr5; 18CrNi8; 20MnCr5;

20MoCr5; 22MoCr5 25CrMo4; 30CrMo4; 34CrMo4; 34Cr4 X20Crl3; X22CrNil7

X8CrNiTil8.10; X8CrNiMoTil8.11 X10CrNiWVTil8.9; E1617

St60-2; St70-2

C45; C55; С60

37MnSi5; 30Cr4; 42MnV7; 50CrV4 X35CrMol7

X82WMo6.5;

X85WMoCo6.5.5

СВАРКА, ПАЙКА, СКЛЕЙКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И ПЛАСТМАСС

ПОЛОЖЕНИЕ ШВА ПРИ СВАРКЕ

ТАБЛИЦА 3.3 ПОЛОЖЕНИЕ ШВА ПРИ СВАРКЕ ПО TGL 4904, ЛИСТ 9 Вели чина угла, град Индекс принятый В ГДР Индекс по RS18—62 RGW Изображение Наименование д. W А Нижнее 0 …

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ЧЕРТЕЖАХ

Сварка плавлением Изображение Наименование схема­ графиче­ ское условное тическое об­щи й вид раз­ рез об­ щий вид разрез JL г 1“ pEj |р Ш VJ V х И У X …

ТИПЫ СТЫКОВ И ФОРМЫ СОЕДИНЕНИЙ

Taffr. u^a 3.2. Структура соединений Ко пп. Название Признаки Схема 1 Встык Детали лежат в одной плоскости ------------- . 2 Внахлестку Детали перекрывают друг друга 3 Параллельное Одна деталь л …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.