Ультразвукоывая сварка

При данной сварке детали в точке требуемого соединения тщательно зачищают, предварительно сжимают, а затем к зоне контакта с помощью специнструмента подводят ультрозвуковые колебания частотой 15- 70 кГц. В результате в тонких слоях контактирующих поверхностей создаются сдвиговые деформации, разрушающие поверхностные плёнки, и возникает прочная связь.

Применяют для сварки термопластичных полимеров, фольги, керамики, разнородных металлов толщиной до 1мм.

Прочность соединений металлов, выполненных ультразвуковой сваркой, составляет не менее 90% прочности наиболее прочного металла в соединении, а в некоторых случаях превосходит эту величину, что объясняется частичным наклепом в процессе сварки.

К достоинствам ультразвуковой сварки относится возможность соединения заготовок различной толщины (например, тонких листов фольги с деталями большой толщины), хорошая свариваемость металлов в разнородных сочетаниях (алюминий с медью, цинк с оловом, тугоплавкие металлы со сталью).

Сварка трением

Сварка трением (рис. 5.24) относится к процессам, в которых используются взаимные перемещения свариваемых поверхностей, давление и кратковременный нагрев. Сварка трением происходит в твердом состоянии при взаимном скольжении двух заготовок сжатых с усилием. Работа, совершаемая силами трения при скольжении, превращается в теплоту, что приводит к интенсивному нагреву трущихся поверхностей. Трение поверхностей осуществляется вращением или возвратно-поступательным перемещением сжатых заготовок. В результате нагрева и сжатия происходит пластическая деформация. Сварное соединение образуется вследствие возникновения металлических связей между контактирующими поверхностями заготовок и разрушения оксидных пленок.

Для получения качественного соединения в конце процесса необходимо быстрое прекращение движения и приложения повышенного давления.

Основные параметры сварки трением: скорость относительного перемещения свариваемых поверхностей; продолжительность нагрева, удельное усилие, пластическая деформация (осадка).

Параметры режима сварки трением зависят от свойств свариваемого металла, площади сечения и конфигурации изделия.

Сваркой трением соединяют однородные и разнородные металлы и сплавы с различными свойствами (медь со сталью, алюминий с титаном).

В промышленности сварку трением применяют при изготовлении режущего инструмента, различных валов, штоков с поршнями, пуансонов и т.д.

Рис. 5.24. Схемы сварки трением:

а) с вращением одной детали; б) с вращением обеих деталей;

в) с вращающейся вставкой; г) с возвратно-поступательным

движением одной детали.