Формирование соединений при сварке трением. Основные параметры режима сварки

Внешне простой процесс сварки трением в действительности весьма сложен. Он представляет собой целый комплекс взаимосвязанных явлений: 1) интенсивное локализованное выделение тепла на поверхностях трения; 2) механическое внедрение частиц одной свариваемой детали в тело другой; 3) разрушение оксидных пленок и удаление их из стыка; 4) непрерывное образование металлических связей между поверхностями и немедленное разрушение этих связей; 5) быстрый нагрев и быстрое охлаждение малых объемов металла в условиях очень больших местных давлений; 6) упругопластическая деформация в микрообъемах; 7) наклеп и рекристаллизация; 8) взаимная диффузия; 9) интенсивное перемещение дислокаций и активация поверхностей контакта; 10) образование прочного соединения свариваемых заготовок тотчас же после прекращения их относительного движения.

Циклограмма процесса сварки трением схватывания.

Рис. 12.8. Циклограмма процесса сварки трением

При сварке трением материалов с резко различающимися свойствами рекомендуется применять жесткие режимы нагрева. Это способствует отсутствию нежелательных структурных превращений и снижению активности диффузионных процессов.

Перед началом сварки трением необходимо произвести рациональную подготовку кромок с целью создания приемлемых условий формирования, обеспечения частичного или полного укрытия грата.

Удаление грата может производиться как на отдельном рабочем месте, так и непосредственно на сварочной машине. К свариваемым поверхностям при обычной сварке трением не предъявляются высокие требования по загрязненности и чистоте обработки. Подготовка поверхностей под сварку может быть выполнена на токарном станке, рубкой и различными способами резки. При инерционной сварке в связи с точной дозировкой вкладываемой в стык энергии подготовка свариваемых кромок должна быть более тщательной, чем при обычной сварке трением.

Основными параметрами режима сварки трением являются: 1) давление при нагреве p _н; 2) давление проковки p _ков; 3) время нагрева τ _н; 4) время проковки τ _ков; 5) частота вращения n; 6) осадка при нагреве D_н; 7) суммарная осадка D_сум.