×
10.06.2013
216.012.475d

СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано при производстве сварных деталей из однородных и разнородных материалов. Стадия нагрева стыкуемых поверхностей деталей включает периоды начального, основного и окончательного нагрева. Период начального нагрева осуществляют при давлении, достаточном для удаления оксидных пленок и загрязнений со стыкуемых поверхностей, и заканчивают его снижением давления до величины давления основного нагрева, составляющей 25…50% от давления начального нагрева. Период основного нагрева осуществляют при давлении, достаточном для обеспечения нагрева стыка до температуры сварки. В период окончательного нагрева отключают привод вращения заготовки и увеличивают давление основного нагрева до давления проковки. Длительность увеличения давления в последнем периоде устанавливают меньше или равной длительности прекращения вращения заготовки. Способ обеспечивает стабильность и высокое качество сварки, незначительный расход свариваемых материалов и электроэнергии, а также упрощение конструкции машины сварки трением и увеличение надежности ее работы. 1 ил.
Основные результаты: Способ сварки трением, включающий приведение во вращение одной из свариваемых заготовок и осуществление стадии нагрева стыкуемых поверхностей с приложением к заготовкам разного по величине давления нагрева, после которой прекращают вращение заготовки и осуществляют стадию проковки с приложением давления проковки, отличающийся тем, что стадия нагрева включает периоды начального, основного и окончательного нагрева, причем период начального нагрева осуществляют при давлении, достаточном для удаления оксидных пленок и загрязнений со стыкуемых поверхностей, и заканчивают его снижением давления до величины давления основного нагрева, составляющей 25…50% от давления начального нагрева, период основного нагрева осуществляют при давлении, достаточном для обеспечения нагрева стыка до температуры сварки, а в период окончательного нагрева отключают привод вращения заготовки и увеличивают давление основного нагрева до давления проковки, при этом длительность увеличения давления в упомянутом периоде устанавливают меньше или равной длительности прекращения вращения заготовки.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сварке трением и может быть использовано в различных отраслях промышленности при производстве сварных деталей из однородных и разнородных материалов.

Известен способ сварки трением, при котором после достижения определенных величин момента трения в стыке производят мгновенное принудительное прекращение вращения свариваемой заготовки и затем прикладывают давление проковки (патент РФ 2034686, В23К 20/12). Недостатками этого способа сварки являются нестабильность качества сварного соединения из-за подстуживания стыка перед проковкой вследствие инертности системы управления процессом, а также большой расход энергии и свариваемых материалов, вызываемых непрерывной работой привода вращения свариваемой заготовки на всей стадии нагрева при высоком давлении.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сварки трением, при котором одну из свариваемых заготовок приводят во вращение и прикладывают к ним давление нагрева разное по величине на этой стадии, а затем давление проковки (патент РФ 2274530, В23К 20/12). При данном способе сварки трением на стадии нагрева давление к свариваемым заготовкам прикладывают импульсно, что приводит к незначительному уменьшению расхода энергии и свариваемых материалов. Недостатками этого способа сварки трением являются подстуживание стыка перед проковкой из-за инертности срабатывания системы управления процессом, а также интенсивное перемешивание и износ металла в зоне физического контакта при непрерывной работе привода вращения заготовки на всей стадии нагрева, приводящие к нестабильности качества соединения и значительному расходу электроэнергии и свариваемых материалов.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение стабильности качества сварного соединения, уменьшение расхода энергии и свариваемых материалов.

Решение поставленной задачи достигается следующим образом.

Способ сварки трением заключается в том, что одну из свариваемых заготовок приводят во вращение и прикладывают к ним давление нагрева разное по величине на этой стадии, а затем давление проковки. Стадию нагрева разбивают на три периода: начальный, основной и окончательный, причем при начальном нагреве удаляют оксидные пленки и загрязнения со стыкуемых поверхностей и заканчивают период начального нагрева снижением давления до величины давления основного нагрева, которое составляет 25…50% от давления начального нагрева, и выполняют основной нагрев до температуры сварки в стыке, после чего в период окончательного нагрева отключают привод вращения заготовки и увеличивают давление основного нагрева до давления проковки, при этом длительность нарастания давления меньше или равна длительности прекращения вращения заготовки.

Новым в предлагаемом способе является то, что стадию нагрева разбивают на три периода: начальный, основной и окончательный, причем период начального нагрева заканчивают снижением давления до величины основного нагрева, которое составляет 25…50% от давления начального нагрева, и на этом низком давлении производят основной нагрев стыка до температуры сварки, после чего в период окончательного нагрева для исключения подстуживания стыка отключают привод вращения заготовки и увеличивают давление основного нагрева до давления проковки с длительностью нарастания давления меньшей или равной длительности прекращения вращения заготовки.

Способ сварки трением осуществляют следующим образом. Свариваемые заготовки закрепляют в зажиме шпинделя и неподвижном устройстве машины. После задания параметров процесса (давление нагрева, проковки и др.) производят разгон шпинделя с закрепленной заготовкой и прикладывают давление начального нагрева PH1. Регламентацию процесса выполняют по времени. Циклограмма давлений в стадиях нагрева и проковки показана на чертеже: PH1 и tH1 - давление и время начального, PH2 и tH2 - давление и время основного, PH3 и tH3 - давление и время окончательного нагревов, PПР и tПР - давление и время проковки. Стадию нагрева разбивают на три периода: начальный IH, основной нагрев IIH и окончательный нагрев IIIH. Начальный нагрев заканчивают снижением давления до величины давления основного нагрева PH2=0,25…0,5 PH1 и при указанном давлении выполняют основной нагрев стыка до температуры сварки. По достижении требуемой температуры отключают привод вращения и повышают давление нагрева до PH3=PПР=1,5…3,0 PH1, причем длительность нарастания давления меньше или равна длительности прекращения вращения заготовки. Завершается цикл сварки стадией проковки.

Производили сварку трением заготовок из стали 45 диаметром 18 мм. Параметры процесса:

Давление начального нагрева PH1, МПа 42,0
Время начального нагрева tH1, с 2,0
Давление основного нагрева PH2, МПа 16,0
Время основного нагрева tH2, с 4,0
Давление окончательного нагрева PH3, МПа 90,0
Время окончательного нагрева tH3, с 1,0
Давление проковки РПР, МПа 90,0
Время проковки tПР, с 2,0

Общий припуск на сварку свариваемых заготовок составил 1,4…2,0 мм. Заготовки после сварки охлаждали на воздухе. Металлографические исследования показали, что структура в зоне соединения троостит и в ней отсутствует дефекты типа пор, раковин и расслоений. При испытании сварных образцов на растяжение разрушение происходило по основному металлу, а прочность GB составляла 660-690 МПа. Механические испытания сварных образцов показали значительную стабильность качества соединения, а именно отсутствуют образцы, показавшие неудовлетворительную прочность.

Таким образом, предлагаемый способ сварки трением имеет следующие преимущества:

- повышение стабильности качества сварного соединения за счет улучшения условий нагрева стыка при регулировании параметров на стадии нагрева, которую разбивают на три периода: начальный, основной и окончательный нагревы и устранение подстуживания стыка перед проковкой;

- уменьшение расхода свариваемых материалов за счет незначительного износа металла в зоне физического контакта при нагреве;

- уменьшение расхода электроэнергии за счет того, что привод вращения свариваемой заготовки работает только в периоды начального и основного нагревов, а в период окончательного нагрева привод вращения отключают.

Способ сварки трением, включающий приведение во вращение одной из свариваемых заготовок и осуществление стадии нагрева стыкуемых поверхностей с приложением к заготовкам разного по величине давления нагрева, после которой прекращают вращение заготовки и осуществляют стадию проковки с приложением давления проковки, отличающийся тем, что стадия нагрева включает периоды начального, основного и окончательного нагрева, причем период начального нагрева осуществляют при давлении, достаточном для удаления оксидных пленок и загрязнений со стыкуемых поверхностей, и заканчивают его снижением давления до величины давления основного нагрева, составляющей 25…50% от давления начального нагрева, период основного нагрева осуществляют при давлении, достаточном для обеспечения нагрева стыка до температуры сварки, а в период окончательного нагрева отключают привод вращения заготовки и увеличивают давление основного нагрева до давления проковки, при этом длительность увеличения давления в упомянутом периоде устанавливают меньше или равной длительности прекращения вращения заготовки.
СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 11 items.
27.08.2013
№216.012.64b1

Способ подводной добычи углеводородов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к морской добыче углеводородного сырья - нефти и газа, которые, как правило, поступают из пробуренной скважины вместе. Обеспечивает уменьшение вероятности закупорки транспортного трубопровода и доставки со дна на поверхность углеводородов любого вида, газовых или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491414
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.09.2013
№216.012.7062

Устройство для исследования газовыделения на дне океана

Изобретение относится к области изучения геофизических свойств морского дна. Сущность: устройство содержит опускаемый на дно контейнер (1) с исследовательской аппаратурой, снабженный средствами гидроакустической связи (2), радиосвязи (3) и навигации. Контейнер (1) с исследовательской...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494421
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.03.2015
№216.013.2faa

Способ записи оптической информации в стекле

Изобретение относится к области оптики и может быть использовано для записи и хранения оптической информации в виде текста, изображений, штрих-кодов и цифровой битовой информации. Целью изобретения является увеличение скорости записи оптической информации в стекле и упрощение состава стекла....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543670
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.394a

Нанокомпозит на основе азотосодержащих углеродных нанотрубок с инкапсулированными частицами кобальта и никеля и способ его получения

Изобретение относится к области химической технологии получения композитных углерод-металлических материалов и может быть использовано при изготовлении катализаторов, сорбентов, наполнителей полимеров, фармацевтических препаратов, неподвижных хроматографических фаз. Нанокомпозитный материал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546154
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.49d7

Движитель и способ его перемещения

Изобретение относится к движителям транспортных средств. Движитель содержит платформу на опорной поверхности, имеющую ось, связанную с приводным шкивом, обеспечивающим движение платформы. Движитель снабжен аэродинамическими поверхностями с клапанами, взаимодействующими с окружающей средой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550410
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4a9f

Способ добычи газогидратов и подводный комбайн для его осуществления

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для добычи полезных ископаемых, находящихся на морском дне. Способ включает механическое разрушение донного слоя с помощью вскрышного ножа, перемещающегося по дну, и транспортировку продуктов разрушения на поверхность. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550610
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.01.2016
№216.013.9fa5

Движитель и способ его перемещения

Группа изобретений относится к транспортным средствам, а именно к движителям. Движитель содержит платформу, взаимодействующую с опорной поверхностью, расположенную на ней раму, в раме установлен вал с колесом, рычагом его поворота и наружным валом, связанным с грузами и приводом вращения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572506
Дата охранного документа: 10.01.2016
13.01.2017
№217.015.8d5f

Вариатор

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к вариаторам. Вариатор содержит ведущее звено и выходное звено, являющееся выходным валом, на котором смонтированы две обгонные муфты. Муфты установлены внутри каждой из обойм, качательное движение которых посредством обгонных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604754
Дата охранного документа: 10.12.2016
10.07.2019
№219.017.a94c

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит корпус с установленным в нем лопаточным колесом, примыкающим внутренними контурами лопаточных венцов к кольцевым обечайкам, в которых выполнены топливоподающие устройства и отверстия, частично совмещенные с секторными окнами, выполненными в цилиндрической части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693948
Дата охранного документа: 08.07.2019
08.12.2019
№219.017.eaaa

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель содержит корпус с кольцевыми обечайками, камеры сгорания, топливоподающие и поджигающие устройства. В корпусе расположено лопаточное колесо с лопаточными венцами, на торцах которых закреплены плоские бандажные кольца. Каналы перепуска выполнены в корпусе с отверстиями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708178
Дата охранного документа: 04.12.2019
Showing 1-10 of 19 items.
27.08.2013
№216.012.64b1

Способ подводной добычи углеводородов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к морской добыче углеводородного сырья - нефти и газа, которые, как правило, поступают из пробуренной скважины вместе. Обеспечивает уменьшение вероятности закупорки транспортного трубопровода и доставки со дна на поверхность углеводородов любого вида, газовых или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491414
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.09.2013
№216.012.7062

Устройство для исследования газовыделения на дне океана

Изобретение относится к области изучения геофизических свойств морского дна. Сущность: устройство содержит опускаемый на дно контейнер (1) с исследовательской аппаратурой, снабженный средствами гидроакустической связи (2), радиосвязи (3) и навигации. Контейнер (1) с исследовательской...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494421
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.03.2015
№216.013.2faa

Способ записи оптической информации в стекле

Изобретение относится к области оптики и может быть использовано для записи и хранения оптической информации в виде текста, изображений, штрих-кодов и цифровой битовой информации. Целью изобретения является увеличение скорости записи оптической информации в стекле и упрощение состава стекла....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543670
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.394a

Нанокомпозит на основе азотосодержащих углеродных нанотрубок с инкапсулированными частицами кобальта и никеля и способ его получения

Изобретение относится к области химической технологии получения композитных углерод-металлических материалов и может быть использовано при изготовлении катализаторов, сорбентов, наполнителей полимеров, фармацевтических препаратов, неподвижных хроматографических фаз. Нанокомпозитный материал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546154
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.05.2015
№216.013.49d7

Движитель и способ его перемещения

Изобретение относится к движителям транспортных средств. Движитель содержит платформу на опорной поверхности, имеющую ось, связанную с приводным шкивом, обеспечивающим движение платформы. Движитель снабжен аэродинамическими поверхностями с клапанами, взаимодействующими с окружающей средой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550410
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.4a9f

Способ добычи газогидратов и подводный комбайн для его осуществления

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для добычи полезных ископаемых, находящихся на морском дне. Способ включает механическое разрушение донного слоя с помощью вскрышного ножа, перемещающегося по дну, и транспортировку продуктов разрушения на поверхность. При этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550610
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.01.2016
№216.013.9fa5

Движитель и способ его перемещения

Группа изобретений относится к транспортным средствам, а именно к движителям. Движитель содержит платформу, взаимодействующую с опорной поверхностью, расположенную на ней раму, в раме установлен вал с колесом, рычагом его поворота и наружным валом, связанным с грузами и приводом вращения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572506
Дата охранного документа: 10.01.2016
13.01.2017
№217.015.8d5f

Вариатор

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к вариаторам. Вариатор содержит ведущее звено и выходное звено, являющееся выходным валом, на котором смонтированы две обгонные муфты. Муфты установлены внутри каждой из обойм, качательное движение которых посредством обгонных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604754
Дата охранного документа: 10.12.2016
04.10.2018
№218.016.8f3c

Способ добычи газогидратов со дна и морской комплекс для его реализации

Группа изобретений относится к добыче полезных ископаемых на морском дне. Техническим результатом является увеличение производительности получения сжиженного газа в морских условиях. Способ добычи газогидратов со дна водных бассейнов включает разрушение верхнего слоя дна. Продукты разрушения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668607
Дата охранного документа: 02.10.2018
13.04.2019
№219.017.0c7d

Устройство квантовой рассылки криптографического ключа на поднесущей частоте модулированного излучения

Изобретение относится к криптографической технике, а именно к системам квантовой рассылки криптографического ключа. Устройство квантовой рассылки ключа на поднесущих частотах модулированного излучения отличается тем, что в приемном устройстве электрооптический фазовый модулятор в приемном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002454810
Дата охранного документа: 27.06.2012
+ добавить свой РИД