Sürtünme Kaynak: İşletme, Makina ve Uygulamalar

Bu makaleyi okuduktan sonra öğreneceksiniz: - 1. Sürtünme Kaynağına Giriş 2. Sürtünme Kaynağı için Teorik Konular 3. Süreç Özellikleri 4. Makine ve Ekipmanlar 5. Değişkenler 6. Kaynak Özellikleri 7. Ortak Tasarım 8. Uygulamalar.

Sürtünme Kaynağına Giriş:

Sürtünme kaynağında bir parça döndürülür ve diğeri eksenel bir yük altında sürtünme, ısı oluşumu ve parçalar Şekil 13.1'de gösterildiği gibi uzun süreli ya da arttırılmış eksenel yük altında dinlenmeye getirildiğinde birleşerek sonuçlanacak şekilde eksenel bir yük altında sürtünecek şekilde yapılır. Bu işlem, 1945'ten bu yana termoplastik polimerlerin birleştirilmesi için kullanılmıştır, ancak metal kaynaklara yönelik ilk başarılı uygulamasının 1956'da Rusya'dan olduğu rapor edilmiştir.

Şekil 13.1 Sürtünme kaynağı işlem sırası

Dolgu metali, akı veya koruyucu gaz sürtünme kaynağında gerekli değildir ve mafsal görünüşte flaş ve üzgün kaynağın elektriksel direnç alın kaynağı işlemleriyle üretilenlere benzer.

Normalde çubuklar ve tüpler gibi silindirik parçalar bu işlemle kaynaklanır, ancak uygulaması bileşenlerden birinin simetrik olduğu durumlara uzatılabilir ve rahatça döndürülebilir. Halihazırda kullanıldığı gibi işlemin farklı modları, Şekil 13.2'de gösterilmektedir.

A Yöntemi en basittir ve 900 - 1300 ° C sıcaklıktaki çeliklerin çoğuna uygulanabilir. B yöntemi, küçük çaplı iş parçalarını kaynaklamak için yüksek bağıl hızlar gerektiğinde kullanılır. C Yöntemi, döndürülmesi zor olan iki uzun iş parçası arasındaki ikiz kaynaklar için kullanılır. F Yöntemi, uygulanan kuvvetin dönme eksenine dik olduğu radyal kaynak olarak bilinen şeyi göstermektedir.

Dış halka veya manşon ısıtıldıkça sıkıştırılır ve boru çeperi, metalin borunun deliğine girmesini önleyen içten genişleyen bir mandrel ile desteklenir. Bu yöntem, yakaları katı millere kaynaklamak için de kullanılabilir.

Metot H, silindirik bileşenlerin plakalara, örneğin bir taban plakasına bir çubuğa kaynak yapmak için kullanılabilir. G Yöntemi, dairesel olmayan bileşenlerin sürtünme kaynağını göstermektedir; Böyle bir durumda, hareketler durduktan sonra parçalar hızlı bir şekilde hizalanır, böylece iki kenar hala plastik durumda iken birleştirme etkilenir.

Sürtünme Kaynağı için Teorik Hususlar:

Rusya'dan Chudikov ve Vill, metallere sürtünme kaynağının başarılı bir şekilde uygulanmasıyla kredilendirildi. Sürecin temel düşüncesi elbette, F sürtünme kuvveti, uygulanan normal yük L ile orantılı olduğu iyi bilinen yasaya dayanmaktadır.

Böylece,

F = µL ………… (13.1)

Μ yükün artmasıyla artan ve aynı zamanda hıza bağlı olan sürtünme katsayısı ise. Vill sürtünme kuvvetine göre, aşağıdaki denklem ile ifade edilebilir,

F - αA + …L ……. (13.2)

burada A temas bölgesidir ve α ve constant sabittir. Yüksek basınç değerleri için ilk terim çok küçüktür ve bu nedenle F = βL, β neredeyse µ'ye eşittir, böylece temel sürtünme yasası iyi olur.

İşlemin başlangıcından itibaren, fren uygulandıktan sonra kaynak tamamlanana kadar, sürtünme kuvveti değişir. İşlemin farklı aşamaları üzerindeki etkilerini incelemek için, Şekil 13.3'te gösterilen zaman-tork ilişkisini analiz ederek bunu yapmak uygundur. Tork eğrisindeki ilk tepe noktası kuru sürtünmeden kaynaklanır, ancak hemen ardından işlemin ikinci aşamasını takiben nöbet ve kopma temasın yüksek noktalarında gerçekleşir.

İkinci aşamada ortalama sıcaklık sadece 100 - 200 ° C'dir. Hızlı yükseliş ve eğrinin dalgalı doğası, µ ile marjinal veya sınır tabaka sürtünmesinden kaynaklanan değişikliklerden kaynaklanmaktadır. = 0.1 ila 0.2 ila>> 0.3 olan saf sürtünme.

ABD'deki tork nöbet noktaları artar ve en sonunda erimiş metal bu temas noktalarında ortaya çıkabilir ve kayganlaştırıcı olarak işlev görür ve ara yüzün ortalama sıcaklığı 900 - 1100 ° C'ye yükselebilir.

Toplam ısının sadece% 13'ü ilk iki aşamada (T ₁ + T ₂ ), geri kalanı ise üçüncü aşamada (T3) üretilir. İşlem süresinin azaltılması yerine arttırılmış hız, Şekil 13.4'te görüldüğü gibi arttırır. Bunun nedeni, arttırılmış hızın azaltılmış ısıtma yoğunluğuna yol açmasıdır.

Bölünme yüzeylerinin birim alanı başına üretilen ısı enerjisi aşağıdaki ifade ile verilmiştir:

H ≈ ² PK / nR102 watt / mm2 ……………… (13.3)

nerede,

H = üretilen ısı, watt / mm2

P = uygulanan basınç, N / mm2

R = iş yarıçapı, mm

n = rpm

K = düşük karbonlu çelik için sabit = 8x107 mm2 / dak2.

İkinci aşama toplam sürenin yaklaşık% 30 - 70'ini kapsayabilir; ancak bu aşama üretken olmadığı için üretkenliği arttırma süresini kısaltması amaçlanmıştır. Bu genellikle sıkıştırma basıncının mümkün olan en yüksek seviyeye çıkarılmasıyla yapılır.

Gerekli olan gücün eksenel basınçla orantılı olduğu ve üçüncü aşamadaki sürenin eksenel basınçla ters orantılı olduğu rapor edilir. Bu nedenle, optimum sonuçlar için eksenel yük ilk aşamada düşük tutulmalı ve kademeli olarak artırılmalı veya iki aşamada uygulanabilir.

Elde edilen maksimum sıcaklık, belirli bir kuvvetin altındaki metal, belirli bir yük altında sıkıştırılacağından, uygulanan eksenel yük tarafından kontrol edilir. Plastik metalin viskozitesi veya kuvveti düşük olduğunda, metal, örneğin bakırın kaynağında, düşük eksenel bir yük altında merkezkaç kuvveti tarafından atılır.

Sürtünme kaynağında, paslanmaz çelikten karbon çeliği gibi farklı metal kombinasyonları, maksimum sıcaklık düzlemi arayüzden uzaklaşabilir; yüksek hızda paslanmaz çeliğe geçerek flaşın yarısının bimetal olmasını sağlar. Bu durumda dönme hızını düşürmek istenen sonucu sağlar ve belirli bir hızda arayüz tekrar maksimum sıcaklık düzlemi ve dolayısıyla bir maksimum kayma gerilimi oranı düzlemi haline gelir.

Uygulanan basınç, belki de sıcaklığı kontrol ettiği ve gereken torku belirlediği için en önemli tek faktördür. Isı giriş hızı, tork ürünüyle ve dönme hızıyla orantılıdır. Dönme hızı, belirli bir minimum veya eşik gücünün aşıldığı şekilde olmalıdır. Eğer güç eşiğin üstünde ise, işlem kendi kendini düzenler.

Çok fazla güç uygulanırsa, kesilen metal bölgesinin genişliği artar. Uygulanan güç eşiğin hemen üzerinde ise, istenen sıcaklığa ulaşılması uzun sürecektir ve ısıdan etkilenen bölge geniş olacaktır. En önemli değişken rotasyon sırasında uygulanan birim basınçtır ve metallerin bazıları için önerilen değerler tablo 13.1'de verilmiştir.

Kayma hızı, iş parçasının ortasındaki sıfırdan çevre yüzeyinde en yüksek değere kadar değişir ve hesaplamalar için iş parçasının çapındaki yarıçap kullanılır. Daha uzun ısıtma süreleri, dövme için daha fazla malzemeyle sonuçlanır ve optimum sonuçlar için, rotasyon durdurulduğunda dövme için yeterli ısıtılmış malzeme mevcut olmalıdır. Aşırı başlangıç ​​basıncı, ısıtılmış metalin aşırı sıkılmasına ve dövme basıncı uygulandığında sadece nispeten soğuk metalin kalmasına neden olur.

Sürtünme Kaynağının Proses Özellikleri:

İki iş parçasından biri, frenlerin son aşamada uygulandığı durumlar haricinde, işlem boyunca sabit bir hızda döndürülür; Bu nedenle işlem genellikle sürekli tahrik sürtünme kaynağı olarak adlandırılır.

İş parçaları önceden belirlenmiş bir ısıtma süresi boyunca veya önceden ayarlanmış bir eksenel kısalma gerçekleşene kadar basınç altında sürtünür. Sürücü daha sonra ayrılır ve fren uygulanarak işin dönmesi durdurulur. Metalin dövülmesi için kaynak soğuyuncaya kadar eksenel basınç korunur veya arttırılır. Şekil 13.5, uçtaki kuvvet bağlantıyı arttırmak için arttırıldığında kaynak işlem sırasında proses parametrelerinin nasıl değiştiğini göstermektedir. Yumuşak çelikteki kaynaklar, yalnızca basınç sabitinin korunması ile yapılabilir.

Hızdaki azalma ile çok sıcak plastikleştirilmiş bandın kalınlığı artar ve dönme dururken tork sıfıra düşer.

Birbirine benzemeyen metallerin sürtünme kaynağında yapıştırma mekanizması daha karmaşıktır. Mekanik karıştırma ve difüzyon nedeniyle, bazı alaşımlar arayüzde çok dar bir bantta gerçekleşebilir. Bu dar bandın özellikleri, genel ortak performans üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Mekanik karıştırma ve birbirine kenetleme de yapışmaya yardımcı olabilir. Bu karmaşıklıklar nedeniyle, birbirine benzemeyen metallerin kaynaklanabilirliğinin öngörülmesi çok zordur ve özel bir uygulama için özel olarak amaç için tasarlanmış bir dizi testle oluşturulması gerekir.

Sürtünme Kaynağı İçin Gerekli Makine ve Ekipmanlar:

Şekil 13.6'da gösterildiği gibi bir sürtünme kaynak makinesinin ana bileşenleri.

Dahil etmek:

1. Tahrikli kafa,

2. Sıkma düzenlemeleri,

3. Dönen ve sinir bozucu mekanizmalar,

4. Kontroller,

5. Fren mekanizması.

Kaynaklanacak iş parçalarından biri sıkıca merkezleme kafasında tutulur, diğeri ise genellikle değişken hızda bir sürücü üzerinden motor tarafından tahrik edilen döner bir mil üzerine monte edilen bir merkezleme aynasında tutulur.

Döner mandrenler dengeli olmalı, yüksek mukavemete sahip olmalı ve iyi kavrama gücü sağlamalıdır. Pens mandreni bu gereksinimleri iyi karşılar ve bu nedenle en sık kullanılır.

Mandrenlerin kavrama mekanizması sert olmalı ve uygulanan baskıya dayanmalıdır. Tırtıklı kavrama çeneleri, maksimum sıkıştırma güvenilirliği için önerilir.

Torna sürtünme kaynağı için kullanma girişimleri pek başarılı olmadı çünkü yapının sağlamlığı ve etkili kavrama eksikliği vardı. Bir torna, sürtünme kaynağı için dayanıklılık ihtiyacı için tasarlanmamış ve sürecin hızlı bir şekilde ayrılmaması ile sağlanmıştır. Ayrıca, frenleme problemini çözmek için dönen parçalarda düşük bir atalet momenti gerekir.

Sürtünme kaynak makinelerinin doğru şekilde üç değişken kontrol etmesi gerekir, eksenel itme, dönme hızı ve gerginlik derecesi Düz karbon ve düşük alaşımlı çelikler 15 - 30 N / mm2'lik bir dövme basıncı gerektirirken, tungsten çeliklerinde basınç gerekir 225 - 400 N / mm2 aralığında. Bu son değerler flaş alın kaynağında kullanılan basınç ile karşılaştırılabilir. Bir hidrolik sistem tarafından basınç uygulama oranının düşük olduğu tespit edildiğinde, bunun yerine pnömatik bir sistem kullanılır.

25 mm çapında bir çubukta kaynak süresi 5 ila 7 saniye arasında olmalıdır. Bu, yaklaşık 1000 rpm'ye tekabül eden 75 - 600 m / dak yüzey hızında gerçekleştirilebilir. Daha yüksek hızlar daha iyi darbe mukavemeti sağlayabilir ve bu nedenle içi boş bölümler ve yüksek sıcaklığa dayanıklı alaşımlar için istenir.

Kaynak işleminin kontrolü zamana veya rahatsızlık derecesine göre olabilir. İkinci yöntem, belirli bir kısalma meydana geldikten sonra rahatsızlığa neden olacak basıncı artırmak için düzenlenen limit anahtarları ile uygulanır. Uzun zamanlar, ısının ara yüzün arkasındaki bölgelere yayılmasına izin verme eğilimindedir ve bu nedenle işlem bittikten sonra çıkarılması pahalı olan ağır üzülmelere neden olur. Üzülme doğruluğunun 0, 1 mm olması bekleniyor.

Zamana göre kontroller, sabit yüzey koşulunun sağlanamadığı ve kaynakların ikincil öneme sahip olduğu durumlar için tatmin edici bulunur. Zaman kontrolü kullanıldığında, yüksek dönme hızları tercih edilir.

Hafif çelik için hız, stok çapına göre seçilir ve aşağıdaki ifade ile verilir:

Nd = (1, 2 ila 6, 0) 10 ⁴ ……. (13.4)

burada n, rpm ve d, mm cinsinden stok çapıdır.

Sabitin daha küçük değerleri, yüksek girdi oranlarına sahip kaynak anlamına gelir ve bu gibi durumlarda düşük karbonlu çelikler için üst sınır 2, 5 x 10 ^{4 olmalıdır} .

Sürtünme kaynağının düz çubuklar arasında üzgün olan tipik bir kesiti Şekil 13.7'de gösterilmektedir. En büyük üzülme miktarı, En Büyük Kaynaklı Çap, Gerçek Üzülme'nin büyüklüğüne karar verirken, Görünür Üstünlük olarak adlandırılır.

Yukarıdaki şekle referansla bu değerler aşağıdaki ilişkilerle ifade edilebilir:

Belirtilen ısıtma süresinin sonunda veya kaynağın tasarlanmış bir eksensel kısalmasının ardından dönüşü hızlı bir şekilde durdurmak için hızlı frenleme sağlanır. Bu, toplam kaynak uzunluğunun istenen kontrolünü sağlar ve kritik uygulamalar için kabul edilebilir kaynak değişkenleri aralığını genişletir. Hızın yüksek olduğu küçük çaplarda, çok hızlı fren yapmak gerekir ve bu, elektrikli kavramalar, motor freni veya sürtünme freni ile sağlanabilir. Ayrıca, başlangıçta sabit olan numuneyi ısıtma döngüsünün sonuna doğru serbest bırakmak için düzenleme yapılabilir.

Esas olarak iki tür makine vardır:

(i) 12 W / mm2 derecesinde güç derecesine sahip düşük güçte çalışan makineler ve

(ii) 35 ila 115 W / mm2 kaynaklı malzeme ile yüksek güçlü makineler.

Yeterli basınç mevcutsa, Şekil 13.8'de gösterildiği gibi bir eğme tekniği kullanarak bir makinenin kapasitesini artırmak mümkündür.

Sorun:

Bir makinenin 900 ° C'lik bir dövme sıcaklığına ve 125 N / mm2'lik bir sıcaklıkta bir kuvvete sahip olan yüksek gerilimli bir çeliği (% 0, 2 C, % 1 Cr, % 0, 4 Ni) kaynak yapan sürtünme ile güç oranını bulun. 3000 rpm dönme hızı ile, 10 mm çapındaki bir malzemede 2, 8 mm'lik bir yığılma toplanmasına izin verilir. Sürtünme katsayısı, µ = 1 ve sürekli kayma altında, malzemenin kayma dayanımının, basınç dayanımına eşit olduğunu ve torkun iş parçasının yarıçapında çalıştığını varsayalım.

Çözüm:

Sürtünme Kaynağının Değişkenleri :

Sürekli tahrik sürtünme kaynağındaki üç ana değişken:

(i) Dönme hızı,

(ii) Eksenel basınç ve

(iii) Isıtma süresi.

(i) Dönme Hızı:

Dönme hızı, kırılma yüzeylerinde gerekli göreceli hızı sağlar. Büyüklüğü kaynaklanacak metale bağlıdır ve çelikler için, hem katı hem de boru tipi iş parçalarının teğetsel hızı 75 - 110 m / dak aralığında olmalıdır. Teğetsel değer 75 dakikadan daha düşük olması, sonuçta sıkma sorunları, üniform olmayan bir şekilde ayarlanması ve eklemde metalin yırtılması ile aşırı torkla sonuçlanır. 50 ila 100 mm çaplı iş parçalarını işleyen üretim amaçlı sürtünme kaynak makineleri genellikle 90 ila 200 m / dak arasında değişen hızlarda çalışır.

Yüksek dönme hızları kaynak için kullanışlıdır, ancak kaynak hızının aşırı ısınmasını önlemek için, özellikle soğutma giderini ve mümkün kırılmayı kontrol etmek için sert-etkin çeliklerin kaynaklanması için eksenel basınç ve ısıtma süresi dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir.

Birbirine benzemeyen metal kaynaklarında, düşük dönme hızları, kırılgan intermetalik bileşiklerin oluşumunu en aza indirebilir; ancak genel olarak kaynak kalitesini kontrol etmek için dönme hızı kritik bir parametre olarak kabul edilmez.

(ii) Eksenel Basınç:

Uygulanan eksenel basınç, kaynak bölgesindeki sıcaklık gradyanını, makine için gereken gücü ve iş parçasının eksenel kısalmasını kontrol eder. Spesifik basınç, kaynaklanacak metal ve bağlantı konfigürasyonuna bağlıdır. Tüp-boru levha kaynaklarında olduğu gibi büyük bir gövdede ısı kaybını telafi etmek için kullanılabilir.

Uygulanan basınç, ısıtma aşaması sırasında, oksidasyondan kaçınmak için kırılma yüzeylerini yakın temasta tutmak için yeterince yüksek olmalıdır. Isıtma fazının sonunda uygulanan basınç arttırılırsa, ortak özellikler sıklıkla geliştirilebilir.

Yumuşak çeliklerde ses kaynakları yapmak için, kullanılan ısıtma basıncı genellikle 30 ila 60 N / mm2 iken, dövme basıncı 75 ila 150 N / mm2 aralığında olabilir ve yaygın olarak kullanılan değerler 55 ila 135 N / mm'dir. ² . Bununla birlikte, paslanmaz çelikler ve nikel bazlı alaşımlar gibi yüksek sıcaklığa dayanımlı alaşımlar için daha yüksek dövme basınçları gerekir. Ön ısıtma etkisi gerekliyse, 20 N / mm2 eksenel basıncından daha önce gerekliyse, ilk önce normal ısıtma basıncına yükseltilen kısa bir süre için uygulanır.

(iii) Isıtma Süresi:

Isıtma süresi, iyileşme için sabit bir önceden belirlenmiş zamanın bırakılıp bırakılmadığına veya eksenel rahatsızlığın ölçüsünün belirtilen sınırlar içinde olup olmamasına bağlı olarak kontrol edilir.

Aşırı zaman üretkenliği sınırlar ve malzemenin israfına yol açar; yetersiz zaman, eşit olmayan bir ısınmanın yanı sıra arayüzde sıkışmış oksit ve bağlanmamış alanlara neden olabilir. 25 mm çapında bir çubuk için kaynak süresi, 1000 rpm'lik bir dönme hızında 5 ila 7 saniye arasında olmalıdır.

Sürtünme Kaynağının Kaynak Özellikleri:

Sürtünme kaynağının çekici özelliklerinden biri kaynakların metalurjik kalitesidir; Isı üretiminin hızlılığı, neredeyse ihmal edilebilir bir ısı etkilenen bölge oluşturur. Sıcaklığın iyi kontrolü ve plastik metal ısıtma aşaması sırasında sıcak çalışmaya ve dövme aşaması sırasında soğuk çalışmaya maruz kaldığından, bu, çok ince taneli yapıya sahip bir kaynakla sonuçlanır.

Metalurji incelemesi, çelikler için ölçülen sıcaklıklar genellikle 1260 ila 1330 ° C aralığında olduğundan erime kanıtı göstermez. Bununla birlikte, sürtünme kaynağının hızlılığı, kaynak bölgesinin sertliği ile sonuçlanan yüksek soğutma hızlarına yol açmaktadır. Sert çeliklerdeki sürtünme kaynakları, bu nedenle, çoğu zaman kaynak işleminden sonra tavlanmak zorunda kalır.

Pahalı alaşımlı çeliklerin ve yüksek sıcaklık alaşımlarının kullanımında tasarruf sağlamak amacıyla farklı metalleri birleştirmek için çoğu zaman sürtünme kaynağı kullanılır. 18/8 (Cr / Ni) paslanmaz çeliğin, içindeki karbon difüzyonu nedeniyle paslanmaz çelik tarafında 200 ila 250 VHN gerçekte işlendiği gösterilmiştir.

18/8 paslanmaz çelik ve% 20 Cr-Mo çelik arasındaki bir kaynakta, Cr-Mo çeliğinin sertliği 175'ten 405 VHN'ye yükseltilir, ancak tavlama yoluyla 250 VHN'ye düşürülebilir. Bununla birlikte, paslanmaz çeliğin artan sertliği, tavlama işleminden etkilenmeden kalır.

Aluminyum ve paslanmaz çelik arasındaki tatmin edici kaynaklar, kırılgan intermetalik bileşik katmanı oluşmadan üretilebilir. Bununla birlikte, alüminyum ve yumuşak çelik ile alüminyum ve bakır arasındaki kaynaklar, dövme basıncını yaklaşık 200 N / mm2'ye yükselterek, bu durumda, ara yüzeyde indirgenebilecek ara-metalik bileşiklerin oluşmasına neden olabilir.

Sürtünme Kaynağı için Ortak Tasarım:

Sürtünme kaynağı için temel mafsal tasarımı flaş alın kaynağı ile aynıdır, yani mümkün olduğu kadar benzer alanlar Şekil 13.9'da gösterildiği gibi kaynaklanmalıdır. İki eşit olmayan bölümün kaynak zorluğu, eklemin her iki tarafındaki farklı ısı alıcılarından dolayı eşit olmayan ısıtma ve üzüntüden kaynaklanır. Bir çubuk ve aynı malzemeden bir plaka arasında bir bağlantı olması durumunda, plaka kalınlığı, çubuk çapının dörtte biri olmalıdır.

Şekil 13.9 Tipik mafsal tasarımları ve bazı endüstriyel uygulamalarda sürtünme kaynağı.

Aynı bölümdeki iki kare çubuğu birbirine sıcak metalin maruz kalması ve dolayısıyla oksidasyona neden olması nedeniyle kaynaklamak mümkün değildir; bununla birlikte, büyük bir altıgen çubuk daha küçük bir dairesel çubuğa kaynaklanabilir, çünkü böyle bir durumda sıcak metal maruz kalmaz.

Başarılı sürtünme kaynağı için iş parçasının dış çapı diğerini 1.33 kattan fazla geçmemelidir. Aynanın çıkıntı uzunluğu 20-25 mm olmalıdır. Bileşenin kenetlenmiş uzunluğu, kaynak çapından daha az olmamalıdır.

Ürün reçetelerinin veya tüplerin plakalarına kaynak yapılması durumunda flaşı oluşturan malzemenin çoğu çubuktan veya yağdan gelir; Bunun nedeni, daha küçük kısımda daha az kütlenin bulunması ve bu nedenle ısının derinlere nüfuz etmesidir.

Konik bağlantılar için, yüzler dönme eksenine göre 45 ° ila 60 ° 'lik bir açıya sahip olacak şekilde pahlanır, yeterli ısıtma basıncı üretmek için gereken eksenel baskıyı desteklemek için düşük dayanımlı metaller için daha büyük açılar tercih edilir.

Birbirine benzemeyen metallerin kaynağı, her iki parçanın da benzer şekilde deforme olmasını sağlayarak kolaylaştırılabilir. Aynı zamanda, sert bileşen, uygun anda çıkarılmış olan bir yardımcı levhaya sürtünme ısıtması ile ön ısıtma yapılarak benzer derecede deformasyon sağlanabilir. Gaz brülörleri veya yüksek frekanslı endüksiyonlu ısıtma da amaç için kullanılabilir. Yine bir başka yöntem, Şekil 13.10'da gösterildiği gibi daha sert malzemeye yerleştirmek ve yönlendirmek için yumuşak sabit bileşen etrafına yerleştirilmiş olan bir iç konikli bir yaka veya tutucunun kullanılmasıdır.

Çok farklı mekanik veya termal özelliklere sahip olan farklı metallerin sürtünme kaynağı, daha düşük mukavemetli veya düşük termal iletkenliğe sahip metaller için daha geniş bir yüzey alanına sahip olmakla kolaylaştırılabilir. Flaş kaldırılamadığında, bir veya iki bileşende bunun için uygun bir boşluk sağlanabilir.

Sürtünme Kaynağı Uygulamaları:

Birleştirilecek bileşenlerden birinin eksenel simetriye sahip olduğu uygulamalar için sık sık kaynak veya flaş kaynağı yerine sürtünme kaynağı kullanılmaktadır. Flaş kaynağı ile karşılaştırıldığında sürtünme kaynağı, şebeke temizliği ve dengeli sabit yük avantajına sahiptir; ayrıca diğer tezgahlarla birlikte de monte edilebilir ve yüksek oranlı üretim için kolayca otomatikleştirilebilir.

Sıcak dövülmüş ve kuru yatak uygulaması için uygun olmayan hemen hemen her metal sürtünme kaynaklı olabilir; bununla birlikte bazı metaller, kaynak arayüzündeki söndürme sertleşmesinin etkisini gidermek için kaynak sonrası ısıl işlem gerektirebilir. Serbest işleme alaşımları kaynakların sürtünmesi zordur çünkü çoğu zaman kaynak bölgelerinde zayıflık düzlemlerine sahip kaynaklara neden olurlar; Bu tür kaynaklar genellikle daha düşük mukavemet, süneklik ve çentik tokluğu değerleri sergiler.

Katı malzemeyi 5 mm ila 100 mm çap arasında kaynaklamak için sürtünme kaynağı veya tüpler ve borulardaki eşdeğer alanlarda kullanılabilir. Katı hal birleştirme nedeniyle sürtünme kaynakları hem benzer hem de farklı kombinasyonlarda yüksek kalite performansına sahiptir.

Serbest kesim çeşidi hariç% 1, 1 C'ye kadar karbon çelikleri kolayca kaynaklanabilir. % 18 Ni ve% 8 Cr'e kadar Ni-Cr çelikler ve birbirine benzemeyen çelikler kolayca kaynaklanabilir; Bu aralık 18/8 paslanmaz çelikten% 2/4 Cr-Mo çeliğine kaynak içerebilir.

Çeliğin kaynağı, düşük iletkenliği ve daha büyük plastik aralığı nedeniyle, demir dışı metallerin kaynağından ve bunların kombinasyonlarından nispeten daha kolaydır.

Sürtünme kaynağının en büyük tek kullanıcısı, otomobiller ve ağır taşıtlar için aks muhafazası üretimi gibi bileşenlerin hacimli üretimi için otomobil endüstrisidir; üretilen bağlantı Şekil 13.11'de gösterilmektedir. Bir diğer önemli kullanım, tungsten yüksek hız çeliği uçlarının karbon çeliği uçlarına kaynaklandığı bükümlü matkapların imalatıdır.

Sürtünme kaynağının önemli uygulamalarından biri, saplamanın herhangi bir kalınlıktaki levhalara kaynağıdır; Sürecin bir başka uygulaması, deniz motoru valflerinin üretimidir, bu şekilde üretilen valfler dövme yoluyla üretilenlerden daha iyi veya daha iyidir. Bir dizel motorun turbo-supercharger'ı için bir pervane, bir karbon çeliği milinin bir yatırım döküm ısıya dirençli östenitik çeliğe sürtünme kaynağı ile yapılabilir.

Şekil 13.12'de gösterildiği gibi boruların uç sızdırmazlığı, sürtünme kaynağı ile de sağlanabilir. Benzer olmayan kaynaklı kombinasyonlar, paslanmaz çeliğin zirkonyuma birleştirilmesini içerebilir. Şekil 13.13, paslanmaz çelik borunun bir zirkonyum çubuğuna birleştirilmesi için kenar hazırlığını göstermektedir. Farklı metal kombinasyonlarının başarılı bir şekilde birleştirilmesi için, intermetalik zonun kalınlığının minimuma düşürülmesi için yüksek dönme hızlarının (3200 rpm'den fazla) kullanılması esastır.