Сварка трением с перемешиванием (СТП):принцип, работа, применение, преимущества и недостатки

Сегодня мы узнаем о принципе сварки трением с перемешиванием, работе, применении, преимуществах и недостатках с ее схемой. Сварка трением с перемешиванием (FSW) представляет собой процесс сварки в твердом состоянии. Обычно это тип сварки трением, но из-за его универсального применения он считается отдельным сварочным процессом. В этом виде сварки В процессе подвода тепла извне не происходит, а образование швов происходит за счет диффузии на граничных поверхностях под действием высокого давления и силы трения. В этом процессе не участвует расплавленное или пластичное состояние, поэтому его относят к процессу сварки в твердом состоянии.

Сварка трением с перемешиванием (СТП):

Принцип:

Сварка трением с перемешиванием работает по тому же принципу, что и сварка трением. В этом процессе трение используется для выделения тепла на поверхности раздела. Это тепло начинает диффузию процесс на сопрягаемой поверхности. К этим сопрягаемым поверхностям прикладывается сила высокого давления, которая ускоряет процесс диффузии металла и образует соединение металл-металл. Это основной принцип сварки трением. . При сварке трением с перемешиванием вращающийся инструмент используется для приложения силы трения и давления к пластинам. Этот инструмент вращается вокруг своей оси и перемещается в продольном направлении на границе раздела пластин, что приводит к выделению тепла за счет трения между вращающимся инструментом и заготовкой. Это тепло деформировало поверхность раздела и привело к диффузии двух частей заготовки друг в друга за счет приложения высокой силы давления. Этот стык создается за счет термомеханической обработки на поверхности раздела. Одно большое преимущество, которое делает этот процесс сварки универсальным, заключается в том, что его можно легко автоматизировать и обеспечить более высокую скорость соединения металлов. Он в основном используется для соединения алюминиевых сплавов.

Схема FSW

Работает:

Рабочий процесс сварки трением с перемешиванием можно резюмировать следующим образом.

• Сначала обе рабочие пластины скрепляются зажимами так же, как и при стыковом соединении. Эти обе свариваемые поверхности пластин соприкасаются друг с другом.
• Теперь вращающийся штифт инструмента вставляется в заготовку на поверхностях сопряжения до тех пор, пока плечо инструмента не коснется заготовки. Это пластически деформирует материал из-за нагрева под действием силы трения. Это состояние процесс соединения, при котором межмолекулярная диффузия пластически деформирует материал из-за нагрева под действием силы трения.
• Теперь вращающийся инструмент перемещается вперед вдоль линии стыка. Это сформирует стык позади инструмента.
• Инструмент непрерывно перемещается до тех пор, пока не будет сформирован весь сварной шов. После процесса соединения инструмент отделяется от заготовки. Отверстие, созданное штифтом инструмента, остается в сварочных пластинах.

Его работу можно четко понять из следующего видео.

Применение:

• СТП в основном используется в авиационной промышленности для сварки крыльев, топливных баков, конструкций самолетов и т. д.
• Используется в морской промышленности для структурных работ.
• Используется в автомобильной промышленности для сварки колесных дисков, шасси, топливных баков и других строительных работ.
• Применяется в химической промышленности для соединения трубопроводов, теплообменников, кондиционеров и т. д.
• Сварка трением с перемешиванием также используется в электронной промышленности для соединения шин, алюминия и меди, разъемов и другого электронного оборудования.
• Широко используется в обрабатывающей промышленности.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:

• Это сварка в твердом состоянии, поэтому не используются флюс, присадочный металл и т. д.
• СТП можно использовать для сварки как одинаковых, так и разнородных металлов.
• С помощью этого процесса можно получить мелкозернистый и качественный сварной шов
• Сниженное энергопотребление благодаря отсутствию внешнего нагрева.
• Высокая автоматизация.
• Требуется небольшое обслуживание.
• Возможна сварка большого размера во всех направлениях.
• Прост в эксплуатации и не загрязняет окружающую среду.

Недостатки:

• Сложное или специальное приспособление требуется договоренность.
• Создает видимое отверстие в свариваемых пластинах.
• Высокие первоначальные затраты или затраты на установку.
• Менее гибкий по сравнению с процессом дуговой сварки  .
• Компания FSW не может делать закладные швы.
• Материал, не поддающийся ковке, нельзя сваривать.

Это все о принципе сварки трением с перемешиванием (FSW), работе, типах, применении, преимуществах и недостатках с ее схемой. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в своих социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше интересных статей. Спасибо, что прочитали это.