Механический класс сварки

4.2.3.1. Холодная сварка (ХС) – сварка давлением (рис. 4.22), осу­ществляемая без нагрева за счет пластической деформации металла в сварочной зоне.

Рис. 4.22. Принципиальная схема холодной сварки: а) точечная: 1 – заготовки; 2 – соединяемые поверхности; 3 – опорные поверхности; 4 – пуансоны; 5 – выступы (электроды); б) стыковая сварка: 6 – зажимы; 7 – свариваемые заготовки; 8 – засечки; в) контурная сварка: 9 и 10 - пуансоны; 11 – корпус; г) формы сварных швов.

Для проведения ХС необходимо удалить оксиды со свариваемых поверхностей и сблизить их на расстояние парамет­ра кристаллической решетки для образования межатомных связей между ними. Холодной сваркой можно получать соединения из пла­стичных металлов (Аl, Сu, Ag, Au и их сплавов) внахлестку тол­щиной 0,2-15мм и встык сечением до 700мм².

4.2.3.2. Сварка трением – способ сварки давлением, при кото­ром местный нагрев металла в стыке до температуры, близкой к Т_ПЛ, осуществляется благодаря работе сил трения, возникающих при перемещении друг относительно друга свариваемых деталей, сжатых осевой силой (рис. 4.23).

Рис. 4.23. Схемы сварки трением: а) вращение одной детали; б) вращение двух деталей; в) неподвижных деталей с вращающейся вставкой; г) возвратно поступательным движением одной детали.

Помимо нагрева металла трение способству­ет разрушению оксидных пленок в свариваемом стыке. При сварке трением получают сварные соединения круглого сплошного или трубчатого сечений.

4.2.2.3. Сварка взрывом. Технологические схемы сварки взрывом основаны на использовании направленного взрыва (рис. 4.24).

Рис. 4.24. Принципиальная схема сварки взрывом.

Соединяемые заготовки 3 и 4 в виде пластин, одна из которых неподвижна и установлена на жесткой опоре. Пластина 3 устанавливается под углом α к пластинке 4 на расстоянии h₀. На заготовки 3 кладут взрывчатое вещество 2 толщиной H, а под вершиной угла заготовок устанавливают детонатор 1. При взрыве вещества 2 пластина 3 прижимается к пластине 4 со скоростью 1000 м/с. В месте соединения пластин образуется угол γ, который перемещается вдоль соединяемых поверхностей. При соударении пластин из вершины угла выдуваются оксидные пленки и другие загрязнения. Соударение пластин вызывает пластическое течение металла в поверхностных слоях. Поверхности сближаются до расстояний действия межатомных сил и происходит соединение по всей площади соединения. Прочность соединений, выполненных сваркой взрывом, выше прочности соединяемых материалов. Сварку взрывом используют при изготовлении заготовок для проката биметаллов, плакировке поверхностей конструкционных сталей металлами и сплавами с особыми физическими и химическими свойствами.