Линейная, орбитальная, штифтовая, точечная сварка трением
Линейная и орбитальная сварка трением. Процесс линейной сварки трением (LFW) становится ключевой технологией формирования сварных соединений из трудносвариваемых материалов и может быть широко использован в ремонтном производстве. Достоинством его является также минимальная подготовка поверхностей к свариванию. В процессе возвратно-поступательного движения с частотой порядка 60 Гц и амплитудой до 3-х мм, части, подлежащие свариванию, сжимаются для образования плотного контакта. Генерируемая в плоскости сварки теплота, способствует пластической деформации приповерхностных объемов свариваемых материалов. В процессе сварки вязко-пластичные слои металла перемещаются к границам свариваемой поверхности. При этом происходит удаление окислов и загрязнений, которые могут присутствовать в зоне сварки. Короткая длительность процесса сварки (несколько секунд), обеспечивает малую зону термического влияния. Время остановки процесса возвратно-поступательного движения составляет ~ 0,2 сек. Для обеспечения точности сварки необходимо предусматривать мероприятия для устранения перекосов и погрешностей расположения свариваемых поверхностей. Процесс формирования сварного шва достаточно сложен и определяется трибологическими свойствами контакта, особенностями протекания процессов внутреннего трения и пластической деформации, а также физико-химическими и металлургическими аспектами. Известны некоторые его применения, в частности для сварки лопаток с дисками (рис. 1…3). Этот метод считается весьма перспективным для самых разнообразных деталей.
Рис.1. Линейная сварка трением и моноколесо с лопатками, приваренными линейной сваркой трением.
Рис. 2. Моноколесо с приваренными лопатками.
Процесс орбитальной сварки трением по достигаемому эффекту близок к линейной сварке. На практике используют две основные схемы орбитальной сварки:
- с одновременным вращением с одинаковой скоростью свариваемых элементов имеющих параллельные оси вращения (рис. 4, б);
- с орбитальным движением одного из свариваемых элементов (рис. 4, в).