Reibungsverschweißung
REIBSCHWEISSEN
Das Reibschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem die durch die Reibung an der Kontaktfläche des Werkstücks erzeugte Wärme als Wärmequelle genutzt wird, um das Werkstück unter Druck plastisch zu verformen.
Unter der Einwirkung von Druck, konstantem oder inkrementellem Druck und Drehmoment erzeugt die Relativbewegung zwischen den Schweißkontaktflächen Reibungswärme und plastische Verformungswärme auf der Reibungsfläche und in ihrer Umgebung, so dass die Temperatur in ihrer Umgebung auf einen Temperaturbereich nahe, aber im Allgemeinen niedriger als der Schmelzpunkt ansteigt, der Verformungswiderstand des Materials verringert wird, die Plastizität verbessert wird und der Oxidfilm an der Grenzfläche aufbricht. Unter der Einwirkung des Stauchdrucks werden die plastische Verformung und das Fließen des Materials von molekularer Diffusion und Rekristallisation an der Grenzfläche begleitet. Festkörperschweißverfahren zur Realisierung des Schweißens.
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Das Wesen des Reibschweißens
Es ist üblich, dass sich die Metalloberflächen mechanischerTeile aufgrund von Reibung verbinden und verschweißen. Bei der Zerspanung von Metallen und der Hochgeschwindigkeitsdrehung der Maschine kommt es häufig vor, dass die Oberflächen zweier Metallteile aufgrund von Reibung und Hitze miteinander verschweißt werden. So entsteht beispielsweise beim Drehen eine Aufbauschneide am Drehmeißel; beim Bohren werden Bohrer und Werkstück oft miteinander verklebt; das Gleitlager klemmt aufgrund der Verbrennung der Welle. Natürlich waren diese Situationen schon immer Unfälle, die man zu vermeiden suchte. Betrachtet man das Phänomen des Schweißens, so ist der Prozess nicht perfekt und die Qualität der Schweißung ist nicht ideal.
Die Analyse dieser Klebe- und Schweißphänomene ist jedoch hilfreich, um das Wesen des Reibschweißens zu verstehen.
Durch die Reibung wird die Oxidschicht auf der Metalloberfläche zerstört. Die durch die Reibung erzeugte Wärme verringert die Festigkeit des Metalls, erhöht aber seine Plastizität. Die Reibungsoberfläche des Metalls erzeugt eine plastische Verformung und ein Fließen, das die Oxidation des Metalls verhindert, die gegenseitige Diffusion der Schweißmetallatome fördert und eine feste Schweißverbindung bildet. Dies ist das Wesen des Reibschweißens.
Die Merkmale des Reibschweißens
Der Grund für die rasante Entwicklung des Reibschweißens im In- und Ausland und seine breite Anwendung liegt in einer Reihe von Vorteilen. Diese Vorteile umfassen die folgenden Aspekte:
1. Die Schweißqualität der Verbindung ist gut und stabil
Die Ausschussrate von Aluminium-Kupfer-Übergangsverbindungen, die in meinem Land durch Niedertemperatur-Reibschweißen hergestellt werden, liegt unter 0,01%; die Kesselfabrik verwendet Reibschweißen anstelle von Abbrennstumpfschweißen, um Economizer-Coils herzustellen, und die Schweißausschussrate ist von 10% auf 0.001% gesunken. In Westdeutschland wird bei derHerstellung von Auspuffventilen für Kraftfahrzeuge das Reibschweißen anstelle des Abbrennstumpfschweißens eingesetzt, und die Ausschussquote ist von 1,4 % auf 0,04 bis 0,01 % gesunken. Aus den obigen Beispielen ist ersichtlich, dass die Ausschussrate beim Reibschweißen sehr niedrig ist und etwa 1 % des allgemeinen Schweißverfahrens beträgt.
2. Geeignet zum Schweißen von unähnlichem Stahl und unähnlichen Metallen.
Beim Reibschweißen können nicht nur gewöhnliche unterschiedliche Stähle geschweißt werden, sondern auch unterschiedliche Stähle und unterschiedliche Metalle mit sehr unterschiedlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften bei Raumtemperatur und hohen Temperaturen, wie z. B. Kohlenstoffbaustahl-Schnellarbeitsstahl, Kupfer-Edelstahl. Darüber hinaus
3. Hohe Präzision der Schweißnahtgröße
Bei der durch Reibschweißen hergestellten Vorbrennkammer eines Dieselmotors beträgt der maximale Fehler der Gesamtlänge ± 0,1 mm. Einige spezielle Reibschweißmaschinen können sicherstellen, dass die Längentoleranz der Schweißnaht 0,2 mm und die Exzentrizität weniger als 0,2 mm beträgt. Daher wird das Reibschweißen nicht nur zum Schweißen von Rohlingen, sondern auch zum Schweißen montierter Produkte verwendet.
4. Die Schweißmaschine hat geringe Leistung und Energieeinsparung.
Im Vergleich zum Reibschweißen und Abbrennstumpfschweißen beträgt die Energieeinsparung etwa 80-90 %.
5. Eigenschaften des Reibschweißens für den Umweltschutz
Der Arbeitsplatz für das Reibschweißen ist hygienisch, frei von Funken, Lichtbögen und schädlichen Gasen, was dem Umweltschutz zugute kommt, und eignet sich für den Einsatz in automatischen Fertigungsstraßen mit anderen fortschrittlichen Metallverarbeitungsmethoden.