ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка трением быстрорежущих и конструкционных сталей из "Сварка трением в инструментальном производстве " Для выяснения возможности сварки трением рабочей части инструмента из сталей марок Р9 и Р18 с хвостовой частью из сталей 45 или 40Х на заводе имени Воскова была создана экспериментальная установка, позволившая производить сварку трением при скорости 3000 об/мин. и осевом усилии до 2000 кГ (фиг. 5). [c.17] Из фиг. 5 видно, что шпиндель 4, несущи 1 трехкулачковый токарный патрон 6, в который закрепляется заготовка, получает вращение через полужесткую муфту 2 от электродвигателя I мощностью 7 квг с числом оборотов п = 3000 об/мин. Невращаю-щаяся заготовка закрепляется в специальном зажиме 7, связанном жестко с ползуном 9. Ползун 9 предохранен от проворачивания шпонкой 8 и получает возвратно-поступательное движение от гидроцилиндра 10. [c.17] Резкая остановка вращающейся заготовки достигается торможением противотоком электродвигателя 1. [c.17] К моменту постройки экспериментальной установки работами ВНИИЭСО было определено, что основными параметрами процесса сварки трением являются С1ш ость относительного движения поверхностей трения и величина 0( еврг усилия. [c.17] На качество сварного соединения оказывает большое влияние время торможения враш,аюшейся заготовки. [c.18] На созданной экспериментальной установке не представлялось возможным изменять числа оборотов, поэтому скорость вращения заготовок оставалась постоянной, равной п = 3000 об/мин. эта скорость была выбрана по первоначальным данным ВНИИЭСО. [c.18] Процесс сварки трением по рекомендациям ВНИИЭСО [1] предполагалось проводить путем контроля или времени или величины осадки правильно установленные значения этих величин обеспечивают достаточно стабильное качество сварочного шва. [c.18] При сварке изделий, имеющих сильно окисленные и загрязненные поверхности, процесс сварки рациональнее регламентировать по величине осадки. [c.18] В массовом инструментальном производстве концевого инструмента, где свариваемые поверхности обычно галтованные, процесс сварки контролируется по времени. Регламентация процесса сварки трением по времени имеет существенное преимущество, позволяющее надежно вести процесс при наличии минимального припуска на угар по длине заготовок, имеющих различную косину торцов. [c.18] Работа проводилась в направлении выявления влияния величины осевого усилия и времени сварки на качество сварного соединения. [c.18] Процесс сварки заготовок проводился двумя способами при постоянно действующем давлении как в начале, так и в конце сварки (фиг. 6) и на ступенчатом давлении (фиг. 7), с широким изменением диапазона времени. На фиг. 6 показан график распределения давления по прямому циклу сварки. [c.18] Из графика видно, что давление повышается практически мгновенно и до конца цикла остается постоянным. [c.18] Постоянство давления на протяжении всего цикла сварки отрицательно влияет на качество сварного соединения. [c.18] При начальном высоком давлении металл не успевает разогреться на достаточную глубину до температуры, необходимой для осуществления сварки, ввиду того, что скорость уменьшения припуска превышает скорость распространения тепла в тело заготовки и это явление приводит к внутренним кольцевым непро-варам. [c.18] Повышение давления и удлинение цикла сварки не приводит к улучшению качества сварного шва. По этой причине пришлось отказаться от простого цикла и усложнить его, введя ступенчатое давление. [c.18] Из фиг. 7 видно, как распределяется давление при ступенчатом цикле сварки. По этому циклу с регламентацией процесса по времени было сварено свыше 5 тыс. заготовок диаметром 10—14 лш. [c.18] Качество сварного соединения вполне удовлетворительное. Этот эксперимент дал возможность установить свариваемость высоколегированной стали Р9 или Р18 с машиноподелочной сталью 45 или 40Х. [c.20] Однако большое различие в физико-механических свойствах указанных свариваемых пар приводит к неодинаковой усадке последних под давлением 14—15 кГ1мм , которое необходимо для получения качественного сварного соединения. При этом давлении конструкционная сталь больше деформируется, чем быстрорежущая сталь, и свободно течет за пределы диаметра заготовки (фиг. 8). Из-за свободного течения конструкционной стали по периметру шва создается неплотный контакт свариваемых заготовок. Это затрудняет внедрение сварки трением в массовом производстве инструмента, так как для предупреждения кольцевого непровара приходится увеличивать диаметры свариваемых заготовок на величину двойной глубины непровара, что приводит к большому перерасходу металла из-за необходимости увеличивать припуск на механическую обработку. [c.20] В процессе сварки конструкционная сталь заполняет пространство специальной фаски в матрице, чем обеспечивается прочная опорная поверхность для заготовок 1 из быстрорежущей стали по всему периметру. Этим самым создаются благоприятные условия для качественного соединения заготовок на всей сопрягаемой площади поперечного сечения. На фиг. 10 показана заготовка, сваренная с применением матрицы. Заготовка выведена из патрона. [c.20] Осадочная матрица имеет отверстие с фасками по торцам под 15—20° на глубину 4- 5 мм. Для большей стойкости целесообразно изготовлять осадочную матрицу из сталей с высоким сопротивлением износу (стали Р9—Р18) и твердостью не ниже HR = = 62 65. [c.20] Вернуться к основной статье