Механічні способи зварювання Ультразвукове зварювання

Ультразвуковим зварюванням називають спосіб утворення нерозбірного з’єднання двох виробів, місця з’єднання яких нагрівають до пластичності та стискають за допомогою механічних коливань ультразвукової частоти.

Під дією ультразвукових коливань зварювальні поверхні виробів очищаються від оксидних плівок, нагріваються та пластично деформуються. У разі наближення поверхонь виробів на відстань дії міжатомних сил між ними виникає міцний зв’язок.

Температура в зоні зварювання невисока, напр., у процесі зварювання виробів із міді вона не перевищує 600 град. С, а з алюмінію – 200-300 град. С. Це дуже важливо в процесі зварювання виробів, виготовлених із хімічно-активних металів, і пластмас.

Види ультразвукового зварювання:

1. Точкове;

2. Шовне

Ультразвукове зварювання використовують у радіоелектроніці, приладобуданні, авіац. пр-ті.

Зварювання тертім

Зварювання тертім називають спосіб утворення нерозбірного з”єднання двох виробів, місця з’єднання яких нагріваються до пластичності теплотою, яка виділяються в разі взаємного тертя з наступним стисканням.

У наслідок тертя механічна енергія перетворюється на теплову, оксидні плівки на контактуючих поверхнях руйнуються, збільшується пластичність. Між контактуючими поверхнями виникають металеві зв’язки, які приводять до утворення зварного з’єднання, тобто шва.

Зварюванням за допомогою тертя з’єднують одно- та різнорідні метали та сплави з різними властивостями, напр. мідь із сталлю, алюміній із титаном тощо.

Основними параметрами тертям є:

• швидкість відносного переміщення зварювальних поверхонь,

• тривалість нагрівання,

• питоме зусилля,

• пластична деформація.

Ці параметри залежать від властивостей зварюваних металів, площі перетину на конфігурації виробу. Для отримання якісного з’єднання в кінці процесу зварювання необхідно швидко припинити рух виробів і прикласти до них велике зусилля. Отримане з’єднання, тобто шов, має досить добрі механічні властивості.

У пр-ті зварювання тертям використовують для виготовлення різальних інструментів, пуансонів, осей, штампів.

У процесі зварювання тертям порівняно з контактним зварюванням у стик у 5-10 разів зменшуються затрати енергії.

Цей спосіб зварювання можна здійснити на звичайних різальних верстатах (токарних, фрезувальних, свердлильних) або на спеціальних машинах, які випускає машинобудівна пр-ть.

Зварювання вибухом

Зварювання вибухом називають спосіб утворення нерозбірного з’єднання двох виробів, при якому вироби з’єднуються силою направленого вибуху заряду вибухової речовини, що зумовлює їх сильне стискання.

У поверхневих шарах виробів, які співударяються, метал тече подібно до рідини, дифузує та зварюється.

Цей вид зварювання застосовують в основному для виготовлення біметалевих виробів, найчастіше листових. Лист, який треба приварити по всій площині до іншого, встановлюється на відстані 2-3 мм і під кутом до нього. На поверхню приварюваного листа кладуть вибухову речовину (порох), яку запалюють. Виникає вибухова хвиля, яка поширюється по всій поверхні приварюваного листа і тисне на нього з величезною силою. Хвиля стискає листи, проходить взаємна дифузія, внаслідок якої відбувається зварювання.

Зварювання вибухом застосовується для з’єднання як однорідних (срібло, алюміній, титан, мідь, сталь), так і різнорідних (титан і сталь, титан і мідь, алюміній і титан) металів.