1. Розвиток технології зварювання тертям
Зварювання тертям виникло більше 100 років тому. Після більш ніж півстоліття досліджень і розробок технологія зварювання тертям поступово дозріла і вийшла на етап просування та застосування. З тих пір, як у 1950-х роках зварювання тертям створювало справді кваліфіковані з’єднання, його цінували всі промислові потужності за його видатні переваги високої якості, високої ефективності, низького споживання та захисту навколишнього середовища. Дослідження зварювання тертям у Китаї почалися в 1957 році. Початком досліджень був Харбінський науково-дослідний інститут зварювання. Китай є однією з перших країн у світі, яка провела дослідження зварювання тертям і досягла багатьох видатних результатів. Продукти, які часто вимагають зварювання тертям, включають бурильні штанги, бурильні штанги з обважненням, інструменти зі сплавів та автомобільні аксесуари.
2. Основні переваги
Якість з'єднання хороша і стабільна.
Висока ефективність.
Енергозбереження, економія матеріалів, низьке споживання.
Хороша продуктивність зварювання.
Охорона навколишнього середовища, відсутність забруднення.
Завдяки зазначеним вище перевагам її називають екологічною технологією зварювання майбутнього.
3. Розробка та застосування
Широко використовується технологія зварювання тертям. Зварює заготовки діаметром 3 градуси і 200 мм, а також труби великого перерізу діаметром 80 мм2. Одночасно розроблені також технології фазового зварювання, радіального зварювання тертям і технології зварювання тертям з перемішуванням. Можна зварювати не тільки сталь, алюміній і мідь, але й різнорідні сталі та різнорідні метали з дуже різними рівнями високотемпературної міцності, а також різнорідні метали, які утворюють евтектику з низькою температурою плавлення та крихкі сполуки. Процеси зварювання тертям, необхідні для загальної промисловості, включають: зварювання тертям змієподібних труб у котельній промисловості, зварювання тертям фланців клапанів і ущільнювальних сідел корпусів клапанів у арматурній промисловості, зварювання тертям упорних підшипників у підшипниковій промисловості, зварювання тертям лопаті і з'єднання свердел, фрез і розгорток в інструментальній промисловості, а також зварювання тертям біметалічних випускних клапанів, штовхачів клапанів і розпилювачів камери попереднього нагріву дизельних двигунів в автомобільній і мотоциклетній промисловості. Насадка, піввал, торсионна трубка, вал турбіни нагнітача двигуна внутрішнього згоряння, вал занурювального електричного насоса, мідний водяний шарнір з нержавіючої сталі, алюмінієвий мідний перехідний шарнір, сердечник човника для текстильної машини, шарнірний підшипник, інструменти для кладки, геологічна бурова штанга, бурова штанга для нафтових бурів, інтегрована передача авіаційного двигуна, ножовий вал багатоцільового верстата для деревообробки тощо.
4. Виробництво фрикційних зварювальних машин і пов'язані з ними технології
У моїй країні є майже 10000 фрикційних зварювальних апаратів, більшість із яких є фрикційними зварювальними апаратами безперервного приводу. В останні роки ми зміцнили обмін і представили зразки з виробниками фрикційних зварювальних машин, такими як KUKA з Німеччини, Nitto Co., Ltd. і MTI зі Сполучених Штатів. Зварювальний апарат послідовно застосовує низку передових технологій, таких як система шпинделя з гідравлічним двигуном, тандемна підшипникова група - гідравлічно збалансований поворотний поршень балансувального циліндра, багатокомпонентна поверхнева муфта з порошковим металургійним покриттям, направляюча рейка кочення. , а також програмований контролер (PLC), що значно покращило рівень виробництва зварювального апарату.
6. Загальні технології зварювання тертям:
Фазове зварювання тертям: Ця технологія може реалізувати зварювання тертям заготовок із вимогами до положення, тим самим розширюючи діапазон застосування зварювання тертям.
Лінійне зварювання тертям: воно передбачає зворотно-поступальний рух двох заготовок з певною частотою та амплітудою для вироблення тепла для зварювання.
Радіальне зварювання тертям: оскільки в процесі вводиться проміжне обертове кільце під тиском, воно дуже підходить для зварювання довгих труб.
Зварювання тертям із перемішуванням: це технологія твердофазного з’єднання, винайдена Британським інститутом зварювання в 1991 році. Дослідження її застосування у виробництві легких конструкцій у галузях авіації, аерокосмічної промисловості, суднобудування, морської промисловості, зброї та обладнання та високошвидкісних поїздів отримала широкий розвиток.
7. Обладнання для зварювання тертям та інженерне застосування
З його широким застосуванням швидко розвивається також обладнання для зварювання тертям. У світі існує понад 500000 фрикційних зварювальних апаратів, які використовуються у зварювальному виробництві.
У майбутньому автомобільна промисловість стане найдинамічнішим ринком зварювання тертям. Зварювальні деталі, зварені тертям, включають турбокомпресори, підкачувальні насоси для подушок безпеки, приводні вали трансмісій і коробок передач, задні мости, випускні клапани, кулачки для пневматичних гальм тощо. У машинобудуванні зварювання тертям в основному використовується для зварювання деталей гідравлічної трансмісії, наприклад як гідравлічні циліндри, поршневі штоки, і особливо зварювання фланців і корпусів клапанів. Зварювання тертям також можна використовувати у виробництві опорних роликів, амортизаторів і роторів шестеренчатих насосів.
Процес зварювання тертям також можна вивчати для труби та тяги шасі літака, шасі зі сплаву та валу труби з високонікелевої сталі головного приводного вала ротора шасі вертольота, біметалічних заклепок, гакових болтів літака тощо.
8.Ⅶмайбутні перспективи
Технологічні інновації та оновлення обладнання: з постійним прогресом технологій фрикційне зварювальне обладнання стане більш автоматизованим та інтелектуальним, а зварювальні процеси стануть точнішими та керованими. Подальші дослідження нових типів технологій зварювання тертям, таких як лінійне зварювання тертям і зварювання тертям з перемішуванням, сприятимуть розвитку в цій галузі.
Розширення застосовності матеріалу: його буде розширено для з’єднання більшого діапазону матеріалів, включаючи тугоплавкі метали, композитні матеріали та різнорідні матеріали, що ще більше розширить сферу застосування зварювання тертям.
Розширення областей застосування: застосування зварювання тертям у таких галузях, як аерокосмічна промисловість, автомобілебудування, залізничний транспорт, суднобудування та нове енергетичне обладнання, стане дедалі глибшим. особливо в сферах транспортних засобів з новою енергією та відновлюваних джерел енергії, це відіграватиме значну роль.
Екологічне виробництво, енергозбереження та скорочення викидів: завдяки своїм характеристикам енергозбереження та захисту навколишнього середовища він більше відповідатиме вимогам екологічного виробництва та сталого розвитку, і очікується, що він відіграватиме більшу роль у майбутніх виробничих галузях.
Зростання ринкового попиту: у міру того, як світова промисловість продовжує розвиватися, попит на високоякісні зварювальні технології зростатиме.
Стандартизація та контроль якості: системи стандартизації та контролю якості будуть удосконалюватися, щоб забезпечити стабільність процесу зварювання та однорідність зварних швів.
Освіта та навчання: з популяризацією відповідної освіти та навчання також буде посилено, щоб задовольнити попит галузі на професійні таланти.
Таким чином, завдяки своїм унікальним перевагам, він і надалі відіграватиме важливу роль у майбутньому виробництва та, як очікується, зробить більший прорив у технологічних інноваціях та застосуванні на ринку.