Сварка трением (сварка без расплавления) - это технология, относящаяся к разделу сварки давлением, отличающаяся тем, что нагрев производится за счет трения одной из соединяемых заготовок, совершающей вращательные движения, о другую при постоянном или возрастающем с течением времени давлении. Возможно вращение обеих заготовок в противоположных направлениях. Преимущества метода: малая энергоемкость; надежность соединения постоянна по всей длине шва; практически отсутствует предварительная подготовка поверхностей; отсутствие продуктов горения.
Сварка трением
Часто необходимо провести сваривание деталей из расплавляемых материалов таких как металлы или полимеры без применения электрической дуги или тогда, когда ее применение невозможно или нецелесообразно. В этом случае применяется сварка трением.
Что это такое сварка трением?
Рассматриваемая нами технология — это одна из разновидностей сварки давлением, в процессе которой разогрев до состояния текучести производится за счет тепла, появляющегося в результате трения деталей друг о друга. Применяется для различных металлов и полимеров в различных производственных сферах. При формировании сварного шва можно выделить следующие этапы:
- Разрушение и удаление слоя окислов с поверхности под действием трения.
- Разогрев кромок в результате трения и выдавливание части пластичного материала из шва.
- Прекращение трения с одновременным оказанием давления на свариваемые детали и образование сварочного шва.
Как правило, свариваются таким методом тела вращения или листовые материалы. В этом случае источником трения становится либо вращение, либо вибрация. При этом одна деталь закрепляется статично, а вторая движется относительно нее. При этом свариваемые детали прижимаются друг к другу с постоянным или возрастающим давлением. В токарном искусстве сварка тернием — наиболее распространенный вариант соединения двух и более заготовок. Собственно, отсюда и пошёл данный метод, а его основателем стал токарь-новатор Чудиков А.И. в 1956 году.
Виды сварки трением
Среди видов сварки трением можно отдельно выделить сварку с перемешиванием. Если при простой сварке трением разогреваются вращающиеся или вибрирующие относительно друг друга детали, то сварка с перемешиванием — это особый процесс. Заключается он в следующем:
- Применяется для сварки «в стык» листового алюминия, титана, магния и их сплавов, а также полимеров и композитов.
- Для сваривания используется специальный инструмент, являющийся телом вращения, рабочая сторона которого утолщена.
- Возможна сварка любых материалов с температурой плавления до 1800°С или их комбинаций.
- При сварке вращающийся наконечник сварочного инструмента погружается на глубину, равную толщине соединяемых кромок.
- Вращаясь, сварочный инструмент перемешивает расплавленный материал двух заготовок, сваривая их между собой.
Применение сварки трением на предприятиях
Данная технология может применяться как для массового производства недорогих изделий из металлов и пластиков, так и для оказания услуг. Предприятия, оказывающие услуги по сварке трением, как правило, выполняют сварку с перемешиванием, поскольку простая сварка трением является достаточно специфическим процессом, применяемым для производства конкретных деталей. Сварка трением — процесс сваривания металлических и полимерных деталей для производственных предприятий. Данный метод дает хорошие результаты, однако его применение ограничено либо на небольших поверхностях вращения, либо на продолжительных технологических швах, когда детали свариваются «в стык». Возможно также отдельное направление деятельности предприятия — услуги сварки тернием.
