Виды сварки - Ротационная сварка трением

Ротационная сварка трением (FSW)

Ротационная сварка трением (FSW) была изобретена TWI (TWI - Technological Welding Institute) в декабре 1991 года. TWI успешно подала заявки на патенты в Европе, США, Японии и Австралии.

В соответствии с более традиционными методам сварки трением, которые применяются с начала 1950-х годов, эта сварка производится в твердой фазе, т.е. расплав основных материалов не происходит.

После изобретения эта технология получила всемирное признание, и сегодня ротационная сварка трением используется в научно-исследовательских целях и на производстве в различных отраслях промышленности, как, например, аэрокосмическая, производство железнодорожных вагонов, скоростных паромов, круизных судов, электрических двигателей, холодильников, теплообменников, в автомобильной промышленности, для производства контейнеров для отходов и в самолетостроении.

При ротационной сварке трением вращается цилиндрический инструмент с буртиком, с фасонным штырем, который медленно погружается в линию соединения между двумя пластинами или плитами, которые нужно соединить между собой. Эти детали должны быть закреплены на подкладке таким образом, чтобы не допустить возникновения усилия отрыва друг от друга соединяемых в стык деталей или изменения их положения каким-либо другим образом.

Между износостойким сварочным инструментом и материалом обрабатываемых деталей возникает тепло от трения. Это тепло заставляет материал размягчаться без достижения температуры плавления и дает возможность инструменту продвигаться вдоль линии сварки. Пластифицированный материал переносится от ведущей кромки инструмента к ведомой кромке штыря и сковывается тесным контактом между буртиком инструмента и профилем штыря. Он оставляет за собой твердофазное соединение между двумя деталями.

Этот процесс может рассматриваться как твердофазный метод дырочной сварки, так как для проникновения штыря образуется отверстие, которое передвигается вдоль шва по ходу сварки.

Преимущества ротационной сварки трением:

Нет ни сварочной проволоки, ни защитного газа. Инструмент не является разовым (один инструмент обычно используется для выполнения более 1000 метров шва в алюминиевых сплавах серии 6000).

Минимальная подготовка поверхности, обычно требуется только обезжиривание.

Экономно по энергопотреблению, только 20% затрат тепла по сравнению с процессом сварки металлическим электродом в инертном газе.

Не выделяется никаких испарений или токсичных газов, опасных для операторов. Операторы и другой персонал не подвергаются воздействию излучения от дуги.

Поверхность готова к использованию, так как нет необходимости ни удалять брызги, ни выполнять какую-либо подготовку после сварки. Сторона вершины шва является идеальной копией подложки, а верхняя сторона уже имеет отфрезерованную структуру, образованную буртиком.

Ротационная сварка трением. FSW