В соответствии с типажом на оборудование во ВНИИЭСО разработаны четыре типоразмера машин-полуавтоматов: МСТ-23, МСТ-35, МСТ-41, МСТ-51. Эти машины конструктивно и геометрически подобны и различаются лишь размерами сечений деталей, которые можно сваривать на каждой из машины, и, следовательно, основными параметрами (табл. 9). Они предназначены для сварки стержневых (сплошного сечения) круглых заготовок из низкоуглеродистой или низколегированных сталей. Машины позволяют также сваривать трубчатые заготовки и выполнять Т-образные соединения.
Весь цикл сварки выполняется автоматически после нажатия на соответствующие кнопки на пульте управления. Вручную лишь закладывают заготовки в зажимы машины (после чего происходит автоматическое их зажатие) и снимают сваренные детали.
Кроме этих машин, разработано, изготовлено и успешно эксплуатируется много специальных машин, предназначенных для сварки деталей только одного наименования в условиях массового или крупносерийного производства (табл. 10).
Таблица 9 Технические характеристики машин типа МСТ
Показатели | МСТ-23 | МСТ-35 | МСТ-41 | МСТ-51 |
Мощность, кВт | 10 | 22 | 40 | 75 |
Осевое усилие, кгс: |
|
|
|
|
при нагреве | 2500 | 5 000 | 10 000 | 20 000 |
максимальное | 5000 | 10 000 | 20 000 | 40 000 |
Диаметр свариваемых стержневых заготовок, мм: |
|
|
|
|
минимальный | 10 | 16 | 22 | 32 |
максимальный | 25 | 36 | 50 | 70 |
Максимальный диаметр заготовок, мм | 32 | 39 | 52 | 75 |
Производительность сварок в час | 150 | 120 | 100 | 70 |
Технические характеристики специальных машин для сварки трением
Показатели | СМСТ-4 | МФ-327 | МТС-6 | МСТ-31-2 | МСТ-10-01 | МСТ-100-01 |
Мощность, кВт | 20 | 10 | 4 | 28 | 40 | 125 |
Частота вращения шпинделя, об/мин | 680 | 1500 | 2000 | 1000 | 1000 | 800 |
Максимальное усилие, тс | 10 | 5 | 0,8 | 14 | 10 | 80 |
Диаметр свариваемой детали, мм | 38 | 10—18* | 12 | 50 | 33 | 140/80 |
Производительность, сварок в час | 70 | 160 | 420** | 50—60 | 140*** | 6—8 |
* Сварка специальных сталей. ** Сварка меди. *** Одновременная сварка двух стыков.
Применение сварки металла трением в промышленностиОборудование для сварки трением сравнительно сложное и дорогое, а сам процесс высокопроизводителен. Максимальный экономический эффект от его внедрения достигается в массовом или серийном производстве при изготовлении деталей относительно крупными партиями или групповым методом. В этих случаях следует использовать полуавтоматы и автоматы. В мелкосерийном производстве для сварки трением следует использовать машины, более простые и легко переналаживаемые при переходе от сварки одной детали к сварке другой.
Рис. 58. Изготовление калибров:а - по старой технологии; б — с применением сварки трением
Сварка трением успешно применяется при изготовлении концевого режущего инструмента, например сверл средних размеров. Экономический эффект, получаемый в результате использования сварки трением заготовок инструмента, обусловлен значительным снижением брака и затрат труда и весьма существенной экономией дефицитной быстрорежущей стали. Замена электрической контактной сварки встык заготовок инструмента сваркой трения дает большую экономию.
Сваркой трением также изготовляют мерительный инструмент и детали вращающегося центра для токарных станков. Гладкие и резьбовые калибры ранее изготовляли из дорогой стали марки ШХ методом ковки в несколько переходов. При использовании сварки трением (рис. 58) заготовку выполняют составной: на автомате хвостовик из стали 45 приваривают к рабочей части из стали ШХ. В результате — экономия дорогой хромистой стали и значительное увеличение производительности труда.
До применения сварки трением клапаны двигателей внутреннего сгорания были цельноштампованными (рис. 59); их получали из дорогостоящей стали путем отрезки и горячей штамповки в несколько переходов. Новая технология с применением сварки трением состоит из большего числа операций. Однако затраты на внедрение новой технологии окупились сокращением расхода жаропрочной стали, повышением производительности труда и высвобождением тяжелого ковочного оборудования.
Рис.59. Изготовление клапана:а — по старой технологии; б — с применением сварки трением; 1 — жаропрочная сталь; 2 - заготовка; 3 - углеродистая сталь
Сварка трением успешно внедрена не только в тракторостроении, автомобилестроении, при производстве двигателей внутреннего сгорания, но также и при изготовлении труб, в ракетостроении, в строительной индустрии, в сельхозмашиностроении, в электротехнической и энергомашиностроении, в станкостроении и при изготовлении изделий многих других отраслей производства.
В ближайшие годы сварка трением должна быть широко внедрена в промышленность. Для этого предстоит выявить детали, которые целесообразно сваривать трением.