Что такое сварка трением? Существует несколько различных видов сварки и множество различных способов сварки трением. В этой статье мы расскажем вам основной принцип процесса сварки трением. Также мы объясним, чем она отличается от традиционной сварки.
Сварка трением - это процесс, известный как процесс сварки в твердом состоянии. Сварка в твердом состоянии - это процесс сварки, в котором не используется внешнее тепло. Как и при традиционной сварке, где сварка ведется с внешним нагревом. При сварке в твердом состоянии внешнее давление прикладывается к неподвижному объекту, например к штоку цилиндра, для образования сварного шва. При сварке трением две детали, которые необходимо соединить, свариваются вместе вращательным движением. Вращение с жесткой силой друг против друга создает трение. Затем трение нагревает материалы на контактных поверхностях.
Сварка трением также используется в производстве цилиндров в СпецГидроМаше. На самом деле считается, что это наиболее рентабельный метод производства поршневых штоков в сборе с высокой степенью целостности в больших количествах. Проект по сварке трением реализуется на СпецГидромаше с 2019 года, а первая машина была приобретена в 2018 году. Она еще не вышла на полную мощность, так как некоторые формы и элементы непригодны для сварки трением. Тем не менее, этот способ сварки отлично подходит для объектов с очень высокими требованиями, таких как цилиндры стрелы и цилиндры рулевого управления, а также цилиндры, критически важные для безопасности.
Так как же это работает на самом деле? При сварке трением два компонента соединяются вместе при контролируемой скорости вращения. Хотя термин «сварка» используется для определения процесса, на самом деле он не имеет ничего общего с обычной сваркой, поскольку в нем не используется присадочный материал. Один компонент остается на месте, а другой вращается. При сжатии компонентов вместе это создает адгезию и тепло, что позволяет обоим компонентам достичь пластического состояния и сковаться вместе. Вращение останавливают, после чего на место соединения оказывается дополнительное давление. При сварке трением достигается 100% сварное, кованое соединение. В качестве последнего шага машина удаляет лишний заусенец путем токарной обработки.
Процесс сварки трением гидравлического цилиндра
На данный момент компания СпецГидроМаш использует сварку трением примерно в 20 наших продуктах. Метод является чрезвычайно надежным и долговечным, так как детали сваривается насквозь; при сварке проволокой при обычной сварке конструкция не может быть проварена насквозь. На данный момент по всему миру насчитывается около 15 000 изделий со сваркой трением производства СпецГидроМаш и ни на одно из них не поступало жалоб из-за сварки. В случае, если клиент хочет, чтобы его цилиндр был сварен трением, это учитывается при проектировании, поскольку компоненты немного укорачивается при этом методе сварки из-за потери длины материала, которая происходит в процессе.
Обычно, когда в процессе используются новые материалы или классы размеров, проводятся определенные исследования по контролю качества; металлургическая целостность и тому подобное. Исследования проводятся в сторонних лабораториях, где свариваемая деталь вскрывается и исследуется соединительная поверхность. В зависимости от географического положения свариваемой детали также могут проводиться испытания на изгиб и растяжение.
Каковы преимущества сварки трением?
Преимущества сварки трением заключаются в эффективности материала и производства, поскольку этот метод создает более прочную соединительную поверхность, чем обычный процесс сварки. Сварка трением также требует меньше сырья, послесварочной обработки и подготовки. Поскольку этот метод создает 100% связи, он обеспечивает высокопрочное соединение с превосходным качеством штамповки и небольшими зонами термического влияния на компонентах. В результате сварки трением также не образуется расплав. Процесс сварки трением, управляемый машиной, последователен и исключает человеческий фактор; параметры легко контролируются, повторяются и контролируются на всем протяжении. Этот процесс позволяет соединять разнородные материалы, что затем позволяет создавать биметаллические детали. Это обеспечивает гибкость проектирования.
Сам процесс также намного быстрее, чем обычная сварка, и только минимальные потребности в послесварочной обработке делают компонент практически сразу готовым к следующему этапу общего производственного процесса. Этот процесс также является экологическим, поскольку он энергоэффективен и не использует газы, флюсы или наполнители. Отходы материала в процессе минимальны, и при сварке не образуются брызги. Таким образом, сварка трением также является экологически безопасным процессом, поскольку не создает дыма и не выделяет вредных токсинов.