Frikcinio suvirinimo veikimo principas ir taikymo sritys
Atliekant mechanines gamybos operacijas, dažnai metaliniai ruošinių paviršiai sulimpa ir susivirina dėl trinties susidariusios šilumos, pavyzdžiui, sukant ruošinius staklėmis. Išanalizavus šiuos sukibimo ir suvirinimo reiškinius, galima suprasti frikcinio suvirinimo esmę. Frikcinis suvirinimas – tai suvirinimo metodas, kurio metu naudojama trinties šiluma ir plastinės deformacijos šiluma, susidaranti dėl ruošinio kontaktinio paviršiaus trinties, siekiant pakelti temperatūrą šalia sąsajos iki temperatūros intervalo, artimo lydymosi temperatūrai, bet žemiau jo, todėl ruošinys deformuojasi plastiškai. ir tekėti esant slėgiui. Tai pasiekiama difuzuojant ir perkristalizuojant sąsajos molekules.
Yra daug frikcinio suvirinimo metodų ir, remiantis trinties veikimo trajektorija ir proceso charakteristikomis, įprastiniai faktinėje gamyboje yra nuolatinis trinties suvirinimas, energijos kaupimo frikcinis suvirinimas, fazės valdymo trinties suvirinimas, inercinis trinties suvirinimas, bėgių trinties suvirinimas ir trinties suvirinimas. Tarp jų nuolatinis trinties suvirinimas, fazės valdymo trinties suvirinimas, inercinis trinties suvirinimas ir bėgių trinties suvirinimas priklauso nuo santykinio trinties judesio tarp suvirintų dalių, kad būtų generuojama šilumos energija, o tai bendrai vadinama tradiciniu trinties suvirinimu. Frikcinis maišomasis suvirinimas, integruotasis frikcinis suvirinimas, trečiojo korpuso frikcinis suvirinimas ir trinties suvirinimas yra suvirinimo procesai, kurie priklauso nuo šilumos, kurią sukuria santykinis trinties judėjimas tarp maišymo galvutės ir ruošinio.
Trinties suvirinimo procesą galima grubiai suskirstyti į keturis etapus:
1. Trinties mechaninės energijos pavertimas šilumine energija;
2. Plastinė medžiagų deformacija;
3. Kalimo slėgis termoplastinėmis sąlygomis;
4. Tarpmolekulinio difuzinio rekristalizacinio suvirinimo išvada.
Palyginti su tradiciniu suvirinimu, frikcinio suvirinimo temperatūra ir energijos sąnaudos yra mažesnės, o elektros energijos suvartojimas yra tik 20 % tradicinio suvirinimo. Efektyviai galima suvirinti tiek tuos pačius, tiek skirtingus metalus. Ir suvirinimo tikslumas yra didelis. Didžiausia dyzelinių variklių degimo kameros ilgio paklaida, pagaminta naudojant frikcinį suvirinimą, yra ± 0,1 milimetro. Stabili suvirinimo kokybė ir didelis stiprumas gali žymiai pailginti gaminio tarnavimo laiką. Suvirinimo procesas netinka jokioms suvirinimo medžiagoms, yra švarus, higieniškas ir neužterštas. Tuo pačiu metu šilumos paveikta zona yra maža, suvirinimo greitis yra greitas, o proceso temperatūra yra žemesnė nei lydymosi temperatūra, todėl efektyviai sumažėja kietėjimo defektai. Skirtingai nuo tradicinio lankinio suvirinimo, frikcinis suvirinimas nekelia jokių pavojų, pvz., kibirkščių, lanko šviesos ar kenksmingų dujų, todėl jis yra palankesnis aplinkos sveikatai ir saugai.
Dėl savo aukštos kokybės, efektyvių, energiją taupančių ir neteršiančių techninių charakteristikų, frikcinis suvirinimas vis dažniau taikomas tokiose srityse kaip aviacija, branduolinės energijos transporto priemonės ir mechaninė gamyba. Ji sulaukė didelio industrinių šalių dėmesio ir daug lėšų investavo į technologijų kūrimą ir taikymą. Plačiai manoma, kad frikcinis suvirinimas yra patikima, atkuriama ir patikima suvirinimo technologija.
Dėl puikių frikcinio suvirinimo suvirinimo savybių ši technologija taip pat gali efektyviai atlikti įvairias remonto operacijas, tokias kaip pagrindinių konstrukcinių komponentų įtrūkimai, lakštinio metalo skylių padėties klaidos, liejimo defektai, įtrūkimų gesinimas ir kitos problemos. Taisomasis suvirinimas frikciniu kištuku – tai kietojo kūno suvirinimo procesas, kurio greitis suvirinamas nedideliu karščio poveikiu, o remonto stiprumas siekia daugiau nei 90 % kūno stiprumo. Remonto procesas yra visiškai automatizuotas, kokybiškas, o suvirintos dalys atitinka aukštus naudojimo standartus, todėl sumažėja ekonominiai ir grafiko nuostoliai dėl medžiagų ir detalių išmetimo į metalo laužą.
