Cercetări privind sudarea prin frecare a materialelor similare și disimilare

Abstract

Sudarea prin frecare este un procedeu modern şi sigur de sudare cap la cap prin presiune la care căldura necesară este obţinută prin transformarea energiei mecanice de frecare, dintre elementele de sudat, în energie termică. Principiul sudării prin frecare, pentru cazul îmbinării cap la cap a două bare, poate fi urmărit în figura 1.1. Capătul din stânga este prins într-un universal de strung (mandrină) şi este pus în mişcare de rotaţie în timp ce capătul din dreapta, este prins într-o menghină şi execută mişcarea de avans longitudinal. Odată cu aducerea capetelor în contact şi presarea lor cu o forţă F, începe încălzirea pe baza frecării. Asperităţile în stare solidă sunt măcinate şi amestecate cu impurităţile existente iar datorită încălzirii se transformă într-un metal plastifiat vâscos care este expulzat dintre capete formând o bavură sub forma a două inele netede. După un timp de frecare suficient de lung pentru a obţine uniformizarea temperaturii pe secţiune, se comandă oprirea mişcării de rotaţie şi se face refularea în vederea sudării prin presiune. Din punct de vedere al mişcării relative dintre elementele îmbinării, soluţia cea mai comodă şi cea mai des utilizată este cea a folosirii mişcării de rotaţie ca în figura 1.1. Ciclul de sudare prin frecare poate fi împărţit în următoarele etape: antrenare, încălzire, frânare şi refulare. Datorită mişcării relative de rotaţie din timpul sudării prin frecare se îmbină, în general, piese cilindrice ca : bară cu bară, bară cu ţeava sau ţeava cu ţeava, având diametre egale. Se recomandă o lungime liberă aproximativ egală cu diametrul pieselor de sudat. În lucrare ne-am propus să analizăm comportarea la sudarea prin frecare a materialelor similare şi disimilare, formarea bavurii, influienţa timpului de frecare asupra mărimii bavurii şi a rezistenţei îmbinării, caracteristicile mecanice şi de rezistenţă, precum şi analiza macroscopică şi microscopică a îmbinărilor realizate.