13. Сварка трением.

Сварка трением основана на использовании для нагрева соединяемых деталей превращения механической энергии трения в тепловую.

Способ применяется для соединения стрежневых деталей, труб небольшого диаметра и других подобных изделий. Сварка выполняется на специальных машинах, в зажимах которых за­крепляют свариваемые детали. Одна из деталей остается непо­движной, а другая приводится во вращение и торцом с определен­ным усилием прижимается к торцу неподвижной детали (рис. 15). Частота вращения детали составляет 500—1500 мин^-1. Вследствие трения торцы деталей быстро разогреваются и через относительно короткое время происходит их оплавление, автоматически вы­ключается фрикционная муфта, прекращая вращение шпинделя; затем производится осевая осадка деталей.

Способ весьма экономичен и обладает высоким к. п. д. По­требляемая мощность составляет 15—20 Вт/мм², а затраты электроэнергии в 7—10 раз меньше, чем при контактной стыковой сварке.

Способ позволяет сваривать не только однородные, но и разно­родные металлы (например, алюминий с медью; алюминий со сталью, медь со сталью и пр). Особенно эффективна сварка заготовок металлорежущего инструмента: сверл, метчиков, резцов и другого инструмента из углеродистой и быстрорежущей стали.

Рис. 15. Схема процесса сварки трением: а — схема процесса, б — сваренные стержни; 1 — неподвижная деталь, 2 — губки машины, 3 - вращаемая деталь, р₁ — давление в процессе вращения, р₂ — давление осадки.

14. Сварка взрывом.

Схема процесса представлена на рис. 16. На поверхность привариваемой (метаемой) детали 2 равномерным слоем распределяется взрывчатое вещество 4, (тол, гексаген и т. п.); масса взрывчатого вещества составляет 10—20 % от массы метаемой детали; на нижнем крае метаемой детали располагают детонатор 5. Неподвижная деталь 1 для увеличения массы укладывается на опорный фундамент 3. Метаемая (ударя­ющая) деталь располагается под углом 3—10° к поверхности плиты 1. Скорость движения ударяющей детали к моменту со­ударения достигает нескольких сотен метров в секунду. При таких скоростях в зоне соударения металл соединяемых деталей течет подобно жидкости и сливается в одно целое, образуя моно­литное соединение. Таким образом взрыв распространяется в на­правлении стрелки (рис. 16) и происходит как бы выстрел ли­стом 2 в плиту 1. Сначала ударяется и приваривается к плите 1 нижний край листа 2, затем зона соударения и сварки переме­щается вправо и лист в конечном счете приваривается к плите 1. Процесс длится тысячные доли секунды.

Рис. 16. Схема процесса сварки взрывом:

1 — неподвижная деталь, 2 — метаемая деталь, 3 — опорный фундамент; 4 — слой взрывчатого вещества, 5 — детонатор.

Граница между соединяемыми деталями на макрошлифах имеет характерный вид волнистой линии. Таким способом могут быть соединены разнородные металлы, например к плите из угле­родистой стали может быть присоединен лист коррозионностойкой стали, никеля, титана, меди, алюминия и др.

Полученную взрывом заготовку затем прокатывают в листовой биметалл. Сварка взрывом может применяться и при изготовлении других изделий. Например, могут свариваться стыки труб или ввариваться медные стержни в пазы роторов специальных быстро­ходных электродвигателей, работающих с частотой вращения десятки тысяч оборотов в минуту. При такой скорости вращения любой другой способ закрепления обмотки не может обеспечить необходимую прочность.