Принцип работы и области применения сварки трением.

В механических производственных операциях металлические поверхности заготовок обычно слипаются и свариваются друг с другом из-за тепла, выделяемого в результате трения, например, при точении заготовок на станках. Путем анализа этих явлений адгезии и сварки можно понять суть сварки трением. Сварка трением — это метод сварки, который использует теплоту трения и теплоту пластической деформации, генерируемую трением контактной поверхности заготовки, для повышения температуры вблизи границы раздела до температурного диапазона, близкого к температуре плавления, но ниже, вызывая пластическую деформацию заготовки. и течь под давлением. Это достигается за счет диффузии и рекристаллизации интерфейсных молекул.

Существует множество методов сварки трением, и в зависимости от траектории действия трения и характеристик процесса к распространенным в реальном производстве относятся сварка трением с непрерывным приводом, сварка трением с накоплением энергии, сварка трением с фазовым контролем, инерционная сварка трением, гусеничная сварка трением и сварка трением с перемешиванием. Среди них сварка трением с непрерывным приводом, сварка трением с фазовым контролем, инерционная сварка трением и сварка трением рельсов основаны на относительном движении трением между свариваемыми деталями для выработки тепловой энергии, которые в совокупности называются традиционной сваркой трением. Сварка трением с перемешиванием, закладная сварка трением, сварка трением третьего корпуса и наплавочная сварка трением — это процессы сварки, в которых используется тепло, выделяемое в результате относительного фрикционного движения между перемешивающей головкой и заготовкой.

Процесс сварки трением можно условно разделить на четыре этапа:

1. Преобразование механической энергии трения в тепловую энергию;

2. Пластическая деформация материалов;

3. Давление ковки в условиях термопласта;

4. Заключение межмолекулярной диффузионно-рекристаллизационной сварки.

По сравнению с традиционной сваркой, сварка трением имеет более низкую температуру и энергопотребление, при этом потребление электроэнергии составляет всего 20% от традиционной сварки. Эффективно сваривать можно как один и тот же, так и разные металлы. И точность сварки высокая. Максимальная погрешность общей длины форкамеры дизелей, изготовленных сваркой трением, составляет ±0,1 миллиметра. Стабильное качество сварки и высокая прочность позволяют значительно продлить срок службы изделия. Процесс сварки не подходит для использования каких-либо сварочных материалов, он является чистым, гигиеничным и не загрязняет окружающую среду. В то же время зона термического влияния мала, скорость сварки высокая, а температура процесса ниже температуры плавления, что эффективно уменьшает дефекты затвердевания. В отличие от традиционной дуговой сварки, сварка трением не представляет каких-либо опасностей, таких как искры, свет дуги или вредные газы, что делает ее более благоприятной для защиты окружающей среды и безопасности.

Благодаря своим высококачественным, эффективным, энергосберегающим и экологически чистым техническим характеристикам сварка трением все чаще применяется в таких областях, как аэрокосмическая промышленность, транспортные средства на атомной энергетике и машиностроение. Он получил большое внимание со стороны промышленно развитых стран и вложил большие средства в разработку и применение технологий. Широко распространено мнение, что сварка трением является надежной, воспроизводимой и надежной технологией сварки.

Благодаря превосходным сварочным характеристикам сварки трением эта технология также может эффективно выполнять различные ремонтные операции, такие как растрескивание ключевых компонентов конструкции, ошибки положения отверстий в листовом металле, дефекты литья, закалочные трещины и другие проблемы. Ремонтная сварка фрикционной пробки представляет собой процесс сварки в твердом состоянии с высокой скоростью сварки, небольшой зоной термического влияния и ремонтной прочностью, достигающей более 90% прочности корпуса. Процесс ремонта полностью автоматизирован, надежен по качеству, а сварные детали соответствуют высоким стандартам эксплуатации, что снижает экономические и плановые потери материала и брака деталей.