зварювання тертям дозволяє виконувати міцні з'єднання не тільки однойменних, але і різнойменних металів і сплавів, причому навіть таких, які іншими способами зварювання або зовсім не виходять, або їх отримання пов'язане з великими труднощами. Вивчені й освоєні в промисловому виробництві такі, наприклад, поєднання різнойменних матеріалів, як алюміній зі сталлю, мідь з сталлю, титан з алюмінієм, мідь з алюмінієм та інші . Гігієнічність процесу . Зварювання тертям від інших видів зварювання вигідно відрізняє гігієнічність процесу: відсутність ультрафіолетового випромінювання, шкідливих газових виділень і гарячих бризок металу. Простота механізації та автоматизації . Зварювання тертям виконують на спеціальних машинах; основні параметри процесу порівняльно легко програмуються, і, як правило, все обладнання являє собою або напівавтомати з мінімальним використанням ручної праці, або автомати, робота яких протікає без участі людини.
Недоліки
Зварювання тертям не є універсальним процесом. З її допомогою можуть здійснюватися з'єднання лише таких пар деталей, з яких хоча б одна є тілом обертання (круглий стрижень або труба), вісь якого співпадає з віссю обертання; при цьому інша деталь може бути довільної форми, але повинна мати плоску поверхню, до якої приварюється перша деталь. Цей недолік, однак, неістотно обмежує застосовність зварювання тертям; аналіз характеру виробництва показує, що в машинобудівних галузях промисловості кількість деталей круглого перерізу становить до 50-70% від загального числа деталей, що зварюються. Деяка громіздкість устаткування, в результаті чого процес не може бути мобільним; процес здійснимо лише за умови подачі заготовок, що підлягають зварюванні, до машини (приварювання малих деталей до масивних конструкцій за допомогою переносних машин виключається). Викривлення волокон текстури прокату в зоні пластичного деформування - волокна поблизу стику розташовуються в радіальних напрямках і виходять на зовнішню (бічну) поверхня звареної деталі. У деталях, що працюють в умовах динамічних навантажень, стик з таким розташуванням волокон може виявитися вогнищем втомного руйнування, а в інших деталях, що працюють в агресивних середовищах, - вогнищем корозії. Кращим засобом запобігання зазначених дефектів є збереження на деталі грата. Інші засоби боротьби з цими небажаними явищами можуть значно збільшити вартість виготовлення деталі. Слід також вказати на незручності, пов'язані з необхідністю знімання грата, коли це за конструктивними міркувань виявляється необхідним. На це витрачається додатковий час або на зварювальної машині, або на окремому робочому місці.
Особливості утворення з'єднання при зварюванні тертям. Незважаючи на гадану простоту, процес зварювання металів тертям в дійсності дуже складний і різноманітний; він підпорядкований багатьом закономірностям, тому що в ньому є сусідами і взаємодіють такі явища, як тепловиділення і знос поверхонь при терті; безперервна освіта і негайне ж руйнування металевих зв'язків між парними поверхнями в процесі їх відносного руху; майже миттєвий нагрів і дуже швидке охолодження малих обсягів металу в присутності дуже великих (що досягають тисячі атмосфер) питомих тисків; упругопластические деформації в мікрооб'ємах виступів шорстких поверхонь і в макрообсязі шарів металу, прилеглих до цих поверхонь; наклеп і рекристалізація металу; взаємна дифузія, а також впровадження макроскопічних частинок металу однієї з зварювальних деталей в тіло іншої і ін
Теорія зварювання тертям складна і далеко ще не розроблена. Однак виконані вже дослідження дозволяють представити якісну картину явищ, що відбуваються в стику при зварюванні.
В
Глава 3. Застосування зварки тертям
Розрахунки та досвід практичного застосування зварювання тертям показують, що її поки доцільно застосовувати для зварювання деталей діаметром від 6 до 100 мм. Найбільш ефективним є застосування зварювання тертям для виготовлення ріжучого інструменту при виробництві складових зварювально-кованих, зварювально-литих або зварювально-штампованих деталей. Вона виявляється незамінною при з'єднанні важкозварювальних або зовсім не зварювати іншими способами різнорідних матеріалів, наприклад, сталі з алюмінієм, аустенітних сталей з перлітна. Ефективне застосування зварювання тертям і для з'єднання пластмасових заготовок.
Зварювання тертям іноді використовується для заварки днища у балона для стиснених газів. Відрізок суцільнотягнутої сталевої труби з попередньо нагрітим кінцем насаджують на бистровращающуюся оправлення. До обертається заготівлі наближають обтискача, осаджують метал і надають йому напівсферичну форму днища балона. При швидкому обертанні заготовки осаджують метал швидко розігрівається тертям між обжимкой і заготівлею в процесі опади; його температура не знижується, а зростає за рахунок механічної роботи сил тертя. У результаті тертя ме...
