Высокочастотная сварка по отбортовке.

Сущность способа состоит в расплавлении и следующей кристаллизации предварительно отбортованных кромок деталей по всей их длине одновременно за счет индуктивного тока, который наводится.

В зазоре между проводниками напряженность магнитного поля возрастает, а снаружи уменьшается. Вследствие этого плотность токов и поглощение энергии в проводниках увеличивается в тех частях их поверхностей, которые обращены друг к другу. Это явление не равномерного распределения плотности токов по сечению двух близко расположенных про водников имеет название эффекта близости.

Эффект близости усиливается при уменьшении расстояния между проводниками и проявляется также для разных диаметров проводников, или даже в случае, если один из проводников есть токоведущей плоскостью.
Кольцевой эффект имеет место при изгибании проводника с переменным током в кольцо. Наибольшая плотность тока будет на внутренней его поверхности. Это объясняется также большей интенсивностью магнитного поля в средине кольца, чем наруже.

Кольцевой эффект усиливается при уменьшении соотношения между внутренним радиусом кольца и глубиной проникновения тока ст.

Сварка трением Физическая

Сущность процесса

Сущность способа сварки трением заключается в том, что две детали располагаются соосно в зажимах машины, одна из них закрепляется неподвижно, а вторая приводится во вращение вокруг их общей оси (рис. 25).

Рис. 25 Схема процесса сварки трением.

На поверхности взаимного контакта деталей, прижатых осевым усилием Р, возникают силы трения. Работа по преодолению этих сил при относительном вращении деталей преобразуется в тепло, которое выделяется на поверхности трения и вызывает их нагревание. После достижения необходимой температуры (1000...1300 °С при сварке сталей) относительное перемещение дета лей должно быть по возможности максимально быстро остановлено. Нагревание при этом тоже останавливается, а усилие сжатия еще некоторое время прикладывается.

Изменение тепловыделения во времени.

Учитывая, что произведение момента сил М на скорость вращения n имеет размерность мощности (N = kMn), то при постоянной скорости вращения кривая момента M(t) может рассматриваться как изменение мощности N.

Изменение тепловыделения во времени, которое отвечает изменению момента М - до вольно сложно (рис. 26).

Рис. 26 Изменение во времени момента сил М, частоты вращения n, и осевого усилия Р при сварке трением.

Процесс сварки трением разделяют на шесть фаз (рис. 26). В первой фазе (t1) происходит притирание поверхностей стержня. С увеличением частоты вращения момент трения покоя Мо уменьшается, идет процесс граничного трения, разрушаются пленки, контактируют и реформируются отдельные микровыступы, появляются первые зоны схватывания, начинается сухое трение.

Во второй фазе (t2) возрастание момента (и мощности) трения отвечает резкому возрастанию количества взаимодействующих микровыступов. При этом возрастает температура и, соответственно, уменьшается прочность металла и сопротивление мостиков до де формации. Произведение этих двух функций обусловливает наличие максимума MMAXI-Трение распространяется на всю поверхность.

В Начале третьей фазы (t3) имеет место интенсивное макродеформирование поверхностей с вытеснением металла в грат и перемещением деталей в осевом направлении (осадка нагрева). Момент М стабилизируется, а температура достигает максимального значения.

Четвертая фаза (t4 - квазистационарный процесс, характеризуется стабилизацией большинства параметров, пленки оксидов и инородных включений удалении в грат.

Пятая фаза (t5) торможение. С уменьшением частоты вращения быстро возрастает коэффициент и момент трения, увеличивается мощность тепловыделения. При приближении частоты вращения к нулю, мощность тепловыделения резко падает, наступает полная остановка с быстрым образованием металлических связей, характерных для неразъемного сварного соединения.

Шестая фаза (t6) - проковка. Соединение деформируют осевым усилием, величина которого может равняться, или быть большей от того, какое было при нагреве.

Основные параметры сварки трением:

- давление при нагревании рн;

- давление проковки рпр;

- время нагревания tн;

- время проковки tnp;

- частота вращения n;

- осадка при нагревании Д1н;

- суммарная осадка Д1.

Специальные способы сварки применяются сугубо для конкретных видов изделий определенной специфики сваривания и не применяются в во всех остальных случаях.