Сварка трением с перемешиванием

Сборку арочных пролётных строений производят в следующей последовательности:

· Монтаж арки;

· Монтаж надарочного строения при езде поверху или монтаж подвесного строения при езде посередине.

Основной процедурой при сооружении арочных пролётных строений является монтаж арок. Сборка арки всегда выполняется от опор к середине пролёта

Арки состоящие из пространственных ферм, монтируют теми же способами, что и балочные фермы. При монтаже таких арок могут быть использованы деррик-краны. Для удержания арок используются анкерные тяги, которые демонтируются после замыкания арки.

Стальные арки для мостов с ездой понизу или поверху могут быть собраны из укрупнённых секций, изготовленных на сборочном стапеле. Для опирания укрупнённых секций в пролёте предусматриваются временные опоры.

В том случае, если нет возможности устроить временные опоры (интенсивное судоходство, большая глубина воды, плохие грунтовые условия и т.д.), то может быть применён полунавесной монтаж арки с устройством пилонов и вант. Блоки арки монтируются деррик-краном установленным на консоли уже смонтированной секции и подхватывается вантами (см. рис.). После монтажа арки выполняется монтаж балки жёсткости также без использования временных опор. К недостаткам следует отнести высокую стоимость вспомогательных вантовых сооружений.

Статическая схема «арки с затяжкой» позволяет изготовить пролётное строение целиком на берегу, поперечно выкатить на воду и после этого установить его в проектное положение, опираясь только по краям.

Сварка трением с перемешиванием

Как и многие перспективные направления исследований сварка трением с перемешиванием активно изучалась на предприятиях военно-промышленного комплекса и аэрокосмической отрасли. в частности в ГКНПЦ им. М. В. Хpуничева работы по исследованию и внедрению способа ФС были начаты в начале 2002 г. Далее совместно с ведущими институтами – ОАО "НИАТ" (технологическим) и ОАО "Композит" (материаловедческим) – разработана технология ФС и проведены исследования свариваемости, физико-механических и эксплуатационных свойств сварных соединений различных полуфабрикатов сплавов АМг6, 1201 и их сочетаний, полученных ФС. Установлено, что разработанные параметры технологии и режимы ФС обеспечивают высокие прочностные и антикоppозийные свойства соединений этих сплавов в одноименном и разноименном сочетаниях в широком диапазоне рабочих температур.

Рисунок 2.1 – Схема процесса СТП [2]

Согласно базовой схемы (рис. 2.1) вращающийся инструмент, содержащий корпус 1, рабочий стержень 2 с различным рельефом поверхности и опорный бурт 3, медленно погружают в стык деталей на глубину, примерно равную толщине соединяемых кромок; при этом опорный бурт опирается на поверхность кромок. Материал кромок за счет теплоты, выделяющейся при трении, нагревается до пластичного состояния, вследствие чего уменьшается усилие, действующее на инструмент. При поступательном перемещении вращающегося инструмента по стыку пластическое течение выносит материал в зону, освобождающуюся сзади движущегося инструмента. При этом образуется шов.

Широкое применение данного способа объясняется рядом его преимуществ:

· высокими показателями механических свойств соединений при растяжении, изгибе, при статическом нагружении и при действии переменных нагрузок;

· возможностью соединения сплавов, трудно свариваемых традиционными способами (алюминиевых сплавов, содержащих цинк; дуралюминов; литейных алюминиевых сплавов);

· стабильностью параметров процесса, повторяемостью служебных свойств сварных соединений в партии деталей, сваренных на одном и том же режиме;

· простотой автоматизации процесса, отсутствием потребности в высококвалифици-рованном сварочном персонале;

· малой величиной остаточных сварочных деформаций даже при сварке протяженных швов;

· высокими экономическими показателями: значительно упрощается технология подготовки свариваемых кромок (не требуется химическое травление, механическая обработка перед сваркой); одним сварочным инструментом можно выполнить до 1000 м шва алюминиевого сплава 6000 серии (сплавы системы «алюминий — магний — кремний»);

· отсутствуют сварочные материалы — проволока, защитные газы, флюсы; нет необходимости в трудоемких послесварочных работах, таких как зачистка, шлифовка или правка. В целом производственный цикл уменьшается на 50—75 % по сравнению с традиционными способами сварки. Одним из основных достоинств изделий, сваренных методом СТП, является их готовность к применению, то есть корректно спроектированные элементы готовы к дальнейшему применению сразу после сварки;

· экологичностью процесса: отсутствием светового излучения, выделения вредных аэрозолей.

Одним из важнейших факторов, наиболее заметно влияющих на структуру шва и формирование соединения при СТП, является конструкция инструмента, особенно таких его элементов, как рабочий стержень и опорный бурт. Они контактируют с материалом, нагретым за счет работы сил трения до пластичного состояния, и формируют потоки пластического течения. При этом сам инструмент и особенно его рабочий стержень подвергаются высоким термомеханическим нагрузкам. На разогретый рабочий стержень одновременно действуют крутящий момент и знакопеременные циклические изгибающие силы. Очевидно, что все эти явления требуют детального изучения.