Сварка трением

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Сварка трением — это разновидность сварки давлением (кроме того, часто встречается такая характеристика, как "сварка без расплавления"), при которой нагрев осуществляется трением, вызванным перемещением (вращением) одной из соединяемых частей свариваемого изделия. Поскольку в процессе сварки трением не происходит расплавления материала, то, технически, его нельзя назвать в полной мере "сваркой". Однако ввиду схожести этой технологии и традиционной сварки, термин прижился. Сварка трением используется для соединения различных металлов и термопластиков в авиастроении и автомобилестроении. Следует отметить, что окончательное соединение формируется на завершающей стадии процесса, когда к уже неподвижным образцам прикладывается проковочное усилие.

соединение, полученное сваркой трением
Сварка трением

Процесс образования сварного соединения:

  • Разрушение и удаление оксидных плёнок под действием сил трения;
  • Разогрев кромок свариваемого металла до пластичного состояния, возникает временный контакт, происходит его разрушение и наиболее пластичные объёмы металла выдавливаются из стыка;
  • Прекращение вращения с образованием сварного соединения.

Сварка трением сопровождается процессом, при котором механическая энергия, подводимая к одной из свариваемых деталей, преобразуется в тепловую; при этом генерирование теплоты происходит непосредственно в месте будущего соединения. Теплота может выделяться при вращении одной детали относительно другой или вставки между деталями. Детали при этом прижимаются постоянным или возрастающим во времени давлением. Сварка завершается осадкой и быстрым прекращением вращения. В зоне стыка при сварке протекают следующие процессы: по мере увеличения частоты вращения свариваемых заготовок при наличии сжимающего давления происходит притирка контактных поверхностей и разрушение жировых и оксидных плёнок, присутствующих на них в исходном состоянии; граничное трение уступает место сухому, в контакт вступают отдельные микровыступы, происходит их деформация и образование ювенильных участков с ненасыщенными связями поверхностных атомов, между которыми мгновенно формируются металлические связи, которые немедленно разрушаются вследствие относительного движения поверхностей[1].

Практическому использованию сварки трением положили начало опыты токаря-новатора А. И. Чудикова (1956 г.), получившие развитие в работах ВНИИЭСО (Россия). Эти работы послужили толчком для начала исследований сварки трением в США, Японии, Великобритании, Германии и других странах. В 1960—1990 гг. сварку трением интенсивно исследовали и внедряли в промышленность как в СССР, так и в других странах мира[2].

Примечания[править | править вики-текст]