Principiul de lucru și domeniile de aplicare ale sudării prin frecare

În operațiunile de fabricație mecanică, este obișnuit ca suprafețele metalice ale pieselor de prelucrat să adere și să se sudă împreună din cauza căldurii generate de frecare, cum ar fi atunci când se rotește piesele de prelucrat pe mașini-unelte. Prin analiza acestor fenomene de aderență și sudare se poate înțelege esența sudării prin frecare. Sudarea prin frecare este o metodă de sudare care utilizează căldura de frecare și căldura de deformare plastică generată de frecarea suprafeței de contact a piesei de prelucrat pentru a crește temperatura din apropierea interfeței la un interval de temperatură apropiat, dar sub punctul de topire, determinând piesa de prelucrat să sufere deformare plastică. și curge sub presiune. Acest lucru se realizează prin difuzia și recristalizarea moleculelor de interfață.

Există multe metode de sudare prin frecare și, pe baza traiectoriei acțiunii de frecare și a caracteristicilor procesului, cele obișnuite în producția actuală includ sudarea prin frecare cu antrenare continuă, sudarea prin frecare cu stocare de energie, sudarea prin frecare cu control de fază, sudura prin frecare inerțială, sudarea prin frecare pe cale și sudura prin frecare agitată. Printre acestea, sudarea prin frecare cu antrenare continuă, sudarea prin frecare cu control de fază, sudarea prin frecare inerțială și sudarea prin frecare pe șină se bazează pe mișcarea de frecare relativă între piesele sudate pentru a genera energie termică, care sunt denumite în mod colectiv sudare prin frecare tradițională. Sudarea prin frecare prin frecare, sudarea prin frecare încorporată, sudarea prin frecare cu al treilea corp și sudarea prin suprapunere prin frecare sunt procese de sudare care se bazează pe căldura generată de mișcarea de frecare relativă dintre capul de agitare și piesa de prelucrat.

Procesul de sudare prin frecare poate fi împărțit aproximativ în patru etape:

1. Conversia energiei mecanice de frecare în energie termică;

2. Deformarea plastică a materialelor;

3. Presiunea de forjare în condiții termoplastice;

4. Încheierea sudurii prin recristalizare prin difuzie intermoleculară.

În comparație cu sudarea tradițională, sudarea prin frecare are un consum mai scăzut de temperatură și energie, cu un consum de energie electrică de până la 20% din sudarea tradițională. Atât aceleași metale, cât și diferite metale pot fi sudate eficient. Iar precizia sudurii este mare. Eroarea maximă în lungimea totală a camerei de precombustie a motoarelor diesel produse prin sudare prin frecare este de ± 0,1 milimetri. Calitatea stabilă a sudurii și rezistența ridicată pot prelungi foarte mult durata de viață a produsului. Procesul de sudare nu este potrivit pentru niciun consumabil de sudură și este curat, igienic și lipsit de poluare. În același timp, zona afectată de căldură este mică, viteza de sudare este rapidă, iar temperatura procesului este mai mică decât temperatura de topire, reducând eficient defectele de solidificare. Spre deosebire de sudarea tradițională cu arc, sudarea prin frecare nu prezintă niciun pericol, cum ar fi scântei, lumina arcului sau gaze nocive, ceea ce o face mai favorabilă protecției sănătății și siguranței mediului.

Cu caracteristicile sale tehnice de înaltă calitate, eficiente, de economisire a energiei și lipsite de poluare, sudarea prin frecare a fost aplicată din ce în ce mai mult în domenii precum aerospațiale, vehiculele cu energie nucleară și producția mecanică. A primit o atenție deosebită din partea țărilor industrializate și a investit o sumă mare de fonduri în dezvoltarea și aplicarea tehnologiei. Se crede pe scară largă că sudarea prin frecare este o tehnologie de sudare fiabilă, reproductibilă și de încredere.

Cu performanța excelentă de sudare a sudării prin frecare, această tehnologie poate, de asemenea, să finalizeze în mod eficient diverse operațiuni de reparație, cum ar fi fisurarea componentelor structurale cheie, erorile de poziție a orificiilor din tablă, defecte de turnare, fisuri de stingere și alte probleme. Sudarea de reparare a dopurilor de frecare este un proces de sudare în stare solidă cu viteză de sudare rapidă, zonă mică afectată de căldură și rezistență la reparare care atinge peste 90% din rezistența corpului. Procesul de reparații este complet automatizat, fiabil în calitate, iar piesele sudate îndeplinesc cerințele de utilizare standard înalte, reducând pierderile economice și de program de casare a materialelor și a pieselor.