Language
Country/Area
No result found
История открытия сварки трением: почему патент 1924 года имеет такое длительное влияние сегодня?
Сварка трением (СТ) — это процесс сварки и соединения в твердом состоянии, при котором используется механическое трение между относительно движущимися заготовками для генерации тепла. В этом процессе применяется боковая сила, называемая осадкой, которая пластически деформирует материалы и сплавляет их вместе. Технология сварки трением широко применяется в авиационной и автомобильной промышленности и играет важную роль при сварке металлов и термопластичных материалов.
«Сварка трением — это метод сварки в твердом состоянии, подобный кузнечной сварке, но механизм ее работы и область применения гораздо шире».
История сварки трением
Первые заявки и патенты на сварку трением относятся к началу 20 века, причем вращательная сварка трением является старейшим из различных методов. В 1924 году В. Рихтер получил патент на технологию линейной сварки трением (ЛСТ) в Великобритании, а позднее Г. Клопшток получил аналогичный патент в Советском Союзе. Хотя первоначальные описания были довольно расплывчатыми, эти ранние патенты заложили важную основу для технологии сварки трением.
В 1956 году техник А. И. Чудиков провел научное исследование вращающейся сварки трением в Советском Союзе и впервые внедрил ее в промышленный процесс. В 1960 году эта технология была внедрена в США, и такие компании, как Caterpillar Tractor Company, Rockwell International и American Manufacturing Foundry, начали разрабатывать соответствующие машины. Разработки этих патентов не только широко использовались в Европе и Советском Союзе, но и проложили путь для последующих технологических достижений.
Основная технология сварки трением
Сварка трением включает в себя множество форм, ниже приведены несколько основных методов сварки:
Вращающаяся сварка трением
При вращательной сварке трением (RFW) один свариваемый компонент вращается относительно другого и прикладывается давление. Нагрев материала происходит за счет трения, что в конечном итоге приводит к образованию неразрывного сварного соединения.
Линейная сварка трением
Линейная сварка трением (ЛСТ) подразумевает совершение одним компонентом линейного возвратно-поступательного движения, соприкосновение и приложение давления к неподвижному компоненту. Сварка трением с перемешиванием
Сварка трением с перемешиванием (СТП) — это процесс соединения в твердом состоянии, при котором для соединения двух смежных деталей используется неплавящийся инструмент без расплавления материала. При перемещении инструмента вдоль линии стыка тепло, выделяемое при трении между инструментом и материалом заготовки, приводит к размягчению материала в зоне контакта, в результате чего происходит сварка.
Обработка фрикционной поверхности
Обработка поверхности трением — это процесс, происходящий от сварки трением, при котором материал покрытия наносится с помощью вращающегося стержня для нанесения материала (называемого мехтродом) для формирования пластифицированного связующего слоя.
Требования к качеству сварки
Требования к качеству сварки трением зависят от области применения, например, в авиационной или летательной промышленности дефекты сварных швов недопустимы. Проверка качества сварных швов часто проводится с использованием методов измерения и оцифровки, чтобы убедиться, что сплав или металл имеет сверхмелкозернистую структуру.
«Микроструктура, полученная при сварке трением, имеет решающее значение для эксплуатационных характеристик сварного соединения».
Эволюция технологий и перспективы на будущее
Эволюция технологии сварки трением отражается не только в разнообразии методов сварки, но и в растущем числе коммерческих применений. Начиная с 1960-х годов многие компании продолжали внедрять инновации и разрабатывать новые гибридные технологии, такие как сварка трением с малым усилием, чтобы уменьшить усилие, необходимое для сварки, и повысить эффективность и качество сварки.
С развитием науки и техники применение технологии сварки трением не ограничивается металлическими материалами, а постепенно расширяется и до сварки термопластичных материалов, привнося новую энергию в будущую обрабатывающую промышленность.
Эти исторические и технологические разработки ясно показывают, что влияние технологии сварки трением все еще далеко идущее. От патента в 1924 году до нынешнего широкого применения, это может привести к постоянным инновациям и изменениям в отрасли в будущем. Как, по вашему мнению, будущее развитие сварки трением повлияет на современное производство?
