§ 27. Сварка трением

Для сварки трением используют преобразование механической энер­гии в тепловую, осуществляемое при взаимном перемещении сваривае­мых поверхностей. Работа сил трения, превращающаяся в теплоту, ин­тенсивно нагревает трущиеся поверхности. Свариваемые детали нагре­ваются до пластического состояния, после чего их сжимают осевыми уси­лиями,, Так в большинстве случаев сваривают встык детали круглого се­чения, например трубы, стержни, некоторые режущие инструменты (сверла, метчики, развертки, концевые фрезы и пр.), изготовляемые из однородных и разнородных металлов, а также из различных пластмасс.

Основные трением.

Для сварки трением используют переоборудованные токарные, свер­лильные и прочие металлорежущие станки, а также специализированные сварочные машины типа МСТ-23, М'СТ-35 и МСТ-41 мощностью 10, 20 и 40 кВт. Трение поверхностей осу­ществляют вращением или возвратно-поступательным перемещением свари­ваемых деталей по одной из схем, при­веденных на рис. У.31. Давление осадки не превышает 25МПа при свар­ке легких и пластичных металлов и 250 МПа при сварке наиболее твер­дых металлов.

По производительности сварка трением не уступает контактной сварке оплавлением, а экономически она даже выгоднее ее, так как в этом слу­чае потребляемая мощность в 5—10 раз меньше, чем при контактной сварке. Способ сварки трением прост, легко поддается автоматизации и программному управлению.

§ 28. Сварка лазерным лучом

При сварке лазерным лучом источником тепловой энергии служит мощный сконцентрированный световой луч, получаемый в специальных установках, называемых лазерами. В настоящее время основное приме­нение имеют рубиновые лазеры с искусственным рубином, содержащим оксид алюминия (А1₂0₃) и небольшую добавку оксида хрома (Сг₂0₃). Такой лазер состоит из цилиндрического рубинового стержня 1 (рис. У.32), ксеноновой лампы 2, линзы 4 и охлаждающей системы 3. Торцы стержня отполированы и посеребрены. Один, служащий для вы­хода наружу светового луча, частично прозрачен. При вспышке ксено­новой лампы, питаемой разрядным током конденсаторов, атомы хрома рубинового кристалла переходят из нормального в возбужденное состоя­ние. Однако через несколько миллисекунд они снова возвращаются в исходное состояние, беспорядочно излучая фотоны красного света. Поток их вдоль оси стержня вызывает излучение новых фотонов, которые по­переменно отражаются от зеркальных торцовых граней, увеличивая этим интенсивность общего излучения. При накоплении определенного уровня фотонов они в виде потока красного света прорываются через по­лупрозрачный торец стержня наружу. Пройдя через линзу 4, сфокуси­рованный пучок 5 попадает на изделие 6. Продолжи­тельность импульса излучения лазерного луча равна ты­сячным и миллионным долям секунды.

Отдельными точками лазерным лучом можно сва­ривать различные металлы толщиной до 0,5 мм. Его применяют также для получения отверстий в твердых сплавах, тугоплавких металлах, алмазах, рубинах и др.

Рис, У.32. Схема сварки световым лазерным лучом,

116