Friktionssvejsning

De fleste moderne svejseprocesser er baseret på forsyning af varme udefra, for eksempel på grund af lysbueudladning. Men der kan frembringes varme direkte i svejsezonen på grund af friktion mellem de tilsluttede dele.
Termisk energi kan opnås ved at dreje den ene del, mens den anden er stationær, eller ved at dreje i den modsatte retning. Desuden skal delene samtidig presses mod hinanden med en konstant eller stigende kraft fra begyndelse til slut. Processen slutter med et træk og et hurtigt stop af den roterende del.
I sammenligning med f.eks. Rumpesvejsning har en friktionsbaseret proces en række operationelle fordele:

• meget reducerede energiomkostninger;
• det svejste led er altid pålideligt, fordi det kun afhænger af de termofysiske egenskaber ved de svejste produkter;
• særlig forberedelse af forbindelsen, der skal sammenføjes, er ikke nødvendig, da affald, rust, fedt og fedt brænder ud eller presses ud i grata i starten af ​​processen;
• krænkelse af paralleliteten mellem arbejdsemnerne op til vinkler på 6 ± 1 grader påvirker ikke forbindelsens kvalitet;
• fraværet af negative faktorer i form af ultraviolet stråling og skadelige gasemissioner
• enkelhed af teknologisk udstyr, let tilgængeligt til rutinemæssig vedligeholdelse, mekanisering og automatisering.

Processen med friktionssvejsning på en drejebænk

Stålsvejsning

I maskinens chuck og headstock klemmes vi på en metalstang, hvis diameter skal være mere end 3,5 mm, men mindre end 200 mm. De kan være af stål, aluminium, kobber, bronze eller fra forskellige metaller:

• stål og aluminium;
• stål og kobber;
• aluminium og bronze osv.

Kombinationer af materialer kan være meget forskellige, ikke engang svejsbare på den sædvanlige måde. For friktionssvejsning i denne henseende er der ingen begrænsninger.
I vores tilfælde fastgør vi stangen i headstock ved hjælp af tre bolte, der er skruet ind i hullerne i patronen, jævnt fordelt omkring omkredsen gennem 120 grader. Med deres hjælp udfører vi justering i forhold til stangen, der er fastklemt i patronen ved at stramme eller løsne den ene eller anden bolt.
Vi bringer headstock op til enden af ​​stængerne ende til ende og fastgør det eller holder det med vores hånd for at øge spændkraften under svejseprocessen, hvilket kræves af teknologien i denne svejsemetode.
Vi tænder for maskinen, hvilket resulterer i, at stangen, der er klemt fast i maskinens chuck, begynder at rotere. I vores tilfælde er stangen fastgjort i hovedstokken fast, men i princippet kan den dreje i den modsatte retning, hvilket ville reducere procestiden.
Snart ser vi misfarvningsfarver, der begyndte ved stangernes kontaktpunkt og forplantes langs dem i modsatte retninger, hvilket er et direkte tegn på hurtig opvarmning af metallet som følge af friktion.
Efter kort tid lyser metallet i kontaktzonen lyst op og begynder at ekstrudere i form af en ringformet formation ud over grænserne for stængernes dimensioner. I denne ring vil der også være en burr: skala, ubrændt smøremiddel, faste ikke-metalliske indeslutninger osv.
I det øjeblik, hvor kontaktpunktet er klarest, skal maskinen slukkes pludseligt for at metallet kan sætte sig på to stænger. Hvis headstock ikke var fastgjort, er det nødvendigt gradvist at øge trykket på det for at kompensere for volumenet af det forskudte metal i kontaktzonen og for at opnå en stærkere og bedre forbindelse.
Når du har ventet på, at luminescensen skal ophøre (og dette er et tegn på fuldstændigt beslaglæggelse af metallet), kan du løsne monteringsboltene og fjerne hovedpinden. Nu gjenstår det kun at kontrollere kvaliteten af ​​friktionssvejsning.
For at gøre dette skal du tænde for maskinen igen og finde en let juling af den svejste stang - en konsekvens af ukorrekt justering, når du installerer i starten. Denne defekt elimineres ved at dreje sammen med fjernelse af ekstruderet burr i kontaktzonen.
En dybere rille af metallet indikerer, at ingen træk er synlige i svejseområdet for de to stænger. Det ser ud til, at dette ikke er kontaktstedet for de to stænger, men kroppen på en af ​​dem.
Vi udfører følgende kvalitetskontrol af friktionssvejsning. Vi spænder sammen stængerne, der er forbundet på denne måde, i en skruestik og bruger slibeskiven i kontaktzonen til at udføre “hylden”, og igen er vi overbeviste om, at metallet er ensartet, hvilket også indikerer svejsningens kvalitet.

Boltforbindelse

Friktionssvejsning kan bruges til at forbinde masseproduktionsbolte med hoveder. Processen adskiller sig ikke fra processen med stænger: den ene bolt klemmes ind i maskinens chuck, den anden - headstock.
Ved hjælp af sidstnævnte bringes boltene i kontakt med hovederne, og maskinen starter. Det er også nødvendigt at øge klemkraften og gribe svejsemomentet for at slukke drevet i tide.
Friktionssvejsning kan kombinere materialer, som andre typer er svære at svejse eller slet ikke svejse overhovedet: stål og aluminium, austenitisk stål og perlitisk. Med dens hjælp kan plastemner også let tilsluttes.
Beregningerne og anvendelsen af ​​friktionsforbindelsen viser, at denne metode er bedre egnet til arbejdsemner, hvis diameter ligger i området 6-100 mm. Svejsestænger med en diameter på mere end 200 mm er økonomisk ulønnsomme, da processen kræver stor effekt (0,5 tusind kW) og aksial kraft (3 × 106 N). Det fungerer ikke på denne måde at forbinde stænger med en diameter på mindre end 3,5 mm på grund af behovet for at sikre høje omdrejninger (200 o / min) og vanskeligheden ved at bestemme det øjeblik, drevet er slukket.