Сварка трением Физическая Сущность процесса

Сущность способа сварки трением заключается в том, что две детали располагаются соосно в зажимах машины, одна из них закрепляется неподвижно, а вторая приводится во вращение вокруг их общей оси (рис. 25).    Рис. 25 Схема процесса сварки трением На поверхности взаимного контакта деталей, прижатых осевым усилием Р, возникают силы трения. Работа по преодолению этих сил при относительном вращении деталей преобразуется в тепло, которое выделяется на поверхности трения и вызывает их нагревание. После достижения необхо димой температуры (1000...1300 °С при сварке сталей) относительное перемещение дета лей должно быть по возможности максимально быстро остановлено. Нагревание при этом тоже останавливается, а усилие сжатия еще некоторое время прикладывается.  Изменение тепловыделения во времени Учитывая, что произведение момента сил М на скорость вращения n имеет размерность мощности (N = kMn), то при постоянной скорости вращения кривая момента M(t) может рассматриваться как изменение мощности N.  Изменение тепловыделения во времени, которое отвечает изменению момента М - до вольно сложно (рис. 26).    Рис. 26 Изменение во времени момента сил М, частоты вращения n, и осевого усилия Р при сварке трением. Процесс сварки трением разделяют на шесть фаз (рис . 26). В первой фазе (t₁) происходит притирание поверхностей стержня. С увеличением частоты вращения момент трения покоя Мо уменьшается, идет процесс граничного трения, разрушаются пленки, контактируют и реформируются отдельные микровыступы, появляются первые зоны схватывания, начинается сухое трение.  Во второй фазе (t₂) возрастание момента (и мощности) трения отвечает резкому возрастанию количества взаимодействующих микровыступов. При этом возрастает температура и, соответственно, уменьшается прочность металла и сопротивление мостиков до де формации. Произведение этих двух функций обусловливает наличие максимума MMAXI-Трение распространяется на всю поверхность.  В Начале третьей фазы (t₃) имеет место интенсивное макродеформирование поверхностей с вытеснением металла в грат и перемещением деталей в осевом направлении (осадка нагрева). Момент М стабилизируется, а температура достигает максимального значения.  Четвертая фаза (t₄ - квазистационарный процесс, характеризуется стабилизацией большинства параметров, пленки оксидов и инородных включений удалении в грат.  Пятая фаза (t₅) торможение. С уменьшением частоты вращения быстро возрастает коэффициент и момент трения, увеличивается мощность тепловыделения. При приближении частоты вращения к нулю, мощность тепловыделения резко падает, наступает полная остановка с быстрым образованием металлических связей, характерных для неразъемного сварного соединения.  Шестая фаза (t₆) - проковка. Соединение деформируют осевым усилием, величина ко торого может равняться, или быть большей от того, какое было при нагреве.  Основные параметры сварки трением:  - давление при нагревании р_н;  - давление проковки р_пр;  - время нагревания t_н;  - время проковки t_np;  - частота вращения n;  - осадка при нагревании Д1н;  - суммарная осадка Д1.  Специальные способы сварки применяются сугубо для конкретных видов изделий определенной специфики сваривания и не применяются в во всех остальных случаях.  91. Характеристика процесса резания ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ Сначала ознакомимся с основными терминами из теории резания. Главное движение резания – поступательное или вращательное движение заготовки и инструмента, происходящее с наибольшей скоростью в процессе резания. Скорость резания (V) – скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в главном движении резания. Движение подачи – поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого меньше скорости главного движения резания, предназначенные для того, чтобы распространить отделение слоя материала на всю обрабатываемую поверхность. Подача на оборот   – соответствующая одному обороту инструмента или заготовки. Подача на зуб   – подача, соответствующая одному обороту инструмента или заготовки. Рассмотрим на примере точения (см. рис.6).

Скорость резания: V = (3,14 x n x d)/1000 м/мин, где

n – число оборотов заготовки в мин.,

Подача на оборот   – продвижение резца за один оборот заготовки.

t = (D - d)/2,

где t – глубина резания.

На примере фрезерования (см.рис.7). Подача на зуб   – подача, соответствующая повороту инструмента или заготовки на один угловой шаг зубьев инструмента. Подача на оборот   – подача, соответствующая одному обороту инструмента или заготовки.

 =  x Z,

где Z – число зубьев фрезы.

 

92. Центробежное литье