123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

03_2-5 Svařování třením

Byl podán aktuální přehled o aktualitách vývoje v oblasti svařování třením. Byly shrnuty novější poznatky k procesům rotačního, lineárního a kombinovaného svařování třením s ohledem na mechanické vlastnosti, strukturu zón spoje a potenciál použití jednotlivých způsobů.

Jelikož se základní materiál při svařování třením nenatavuje, nýbrž se plasticky spojuje pod teplotou tavení, je tento způsob vhodný i pro spojování pórovitých a práškově metalurgických materiálů. Bylo zkoumáno, jak dalece se svařování tření hodí i pro spojování svorníků z AlMg3 a ALSi10 s hliníkovými pěnami s výrazně vyšším podílem dutin. K tomu byly použity dva stroje pro svařování třením v rozdílných třídách výkonu pro průměr svorníků mezi 6 a 16 mm. Omezení pro svařování třením směřuje ke spodní oblasti průměrů v důsledku malé únosnosti přenášeného průřezu do pěny a z toho plynoucí nebezpečí proniknutí svorníku do pěny, aniž by se vytvořilo materiálové spojení. S většími průměry svorníků (od 12 mm) se třecí chování zřetelně zlepšuje. Další zlepšení jsou možná použitím kuželově vytvořených třecích hlav, čímž je možné přenášet přitlačovací tlak na pěnu jak radiálně, tak axiálně.

Velký podíl uveřejněných prací na poli svařování třením je věnován kombinovanému způsobu (fiction stir welding) a v něm zvlášť hliníkovým slitinám. Kombinované svařování třením představuje pro řadu materiálů, zejména hliníkových a hořčíkových slitin, alternativu resp. doplnění existujících způsobů spojování. Při tom flexibilita kombinovaného způsobu je dána ručním systémem. Ve vztahu k volnosti pohybu představují roboty nejvhodnější systém, při čemž však vlivem nedostatku tuhosti není možné použít stávající kloubové roboty. Vhodné roboty jsou založeny na paralelní kinematice a jsou při vysoké tuhosti schopné vytvořit tlaky až 45 kN. Za pomoci těchto robotů je možné realizovat libovolné prostorové průběhy spojů bez speciálně vyvinutých strojů. Realizovat je možno tupé a přeplátované spoje, při čemž tupé spoje jsou možné i mezi různými tlouškami materiálů.

Při kombinovaném svařování třením se se spojem hraničící hrany základního materiálu ohřejí speciálně tvarovaným rotačním nástrojem pomocí tření. Za pohybujícím se nástrojem vzniká na spojovaných plochách plastická oblast, která zabezpečí pevné spojení stěn základního materiálu. Při tom mohou vznikat malé uzavřené oxidické vměstky ("kissing bond"), které výrazně snižují pevnost spoje.

Jedna z možností zabezpečení kvality spojů svařených kombinovaným svařováním třením spočívá v detekování oxidických vměstků. Byl vyvinut statistický algoritmus zpracování signálů při zkoušení ultrazvukem, při kterém se srovnávají šumy základního materiálu se šumy kořene svaru. Jelikož oxidické chyby výrazně šumy zvyšují, lze ze srovnání odvodit jejich přítomnost či nepřítomnost.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz