Техника - молодёжи 1959-08, страница 9

тях при вращении одной детали относительно другой.

Разработан метод холодной «сварки» металлов, позволяющий соединять между собой некоторые пластичные материалы. Например, можно сваривать между собой медь, алюминий и другие металлы, не нагревая их, а лишь сдавливая соединяемые части, благодаря чему обра

тил, чем контактная, при которой образуются соединения аналогичного типа. Важным обстоятельством является и кто, что процесс ультразвуковой сварки не требует предварительной очистки поверхностей, являющейся весьма трудоемкой операцией, так как сам ультразвук способствует очищению контактируемых плоскостей. Сварка ультразвуком очень

Многие части современных машин состоят из ряда деталей, соединенных между собой различными способами. В большинстве случаев соединение их осуществляется путем сварки.

В нашей стране создано много передовых методов сварки электрической дугой, посредством контактных машин и др. Электрошлаковая сварка, разработанная коллективом Института электросварки имени академика Е. О. Патона Академии наук УССР, открыла возможность соединять между собой литые детали, поковки, прокат, имеющие большие размеры и толщину до 1 м и даже более. Этот прогрессивный способ применяется на многих заводах тяжелого машиностроения при изготовлении металлургического оборудования, турбин, котлов и других изделий. За разработку метода электрошлаковой сварки коллективу авторов в 1957 г. была присуждена Ленинская премия.

Трудами советских ученых и новаторов производства в последние годы создан ряд новых методов соединений металлов, сплавов и неметаллических материалов. Токарем-новатором из Кабардино-Балкарской АССР А. И. Чудиковым был предложен способ сварки при помощи трения. Тепло, необходимое для расплавления металла при сварке таким способом, получается за счет трения .на соприкасающихся поверхнос-

Г. НИКОЛАЕВ, заслуженный доктор технических

зуются большие пластические деформации, в результате которых и происходит прочное соединение таких материалов без их нагревания.

Имеются металлы, соединение которых указанным холодным способом весьма затруднительно. А вследствие высокой активности поглощения или при высоких температурах кислорода и азота воздуха они плохо свариваются и горячими способами. К таким металлам относятся тантал, молибден и другие.

Особенно трудно соединяются общеизвестными способами разнородные металлы. Кроме того, встречаются дойолнительные трудности при сварке изделий очень малых толщин, измеряемых десятыми и сотыми долями миллиметра.

Но научная мысль не стоит на месте. В настоящее время группой ученых двух московских высших технических учебных заведений — кандидатом технических наук А. В. Мордвинцевой, доцентом Н. А. Ольшанским, аспирантом М. Н. Крум-больдтом совместно с группой студентов-дипломников — разработан способ ультразвуковой сварки. Этот новый способ, над созданием которого ученые работали около двух лет, позволяет осуществлять не только соединение почти всех металлов, но и деталей из пластических масс. При помощи ультразвука можно сваривать детали как точками, так и непрерывным швом, что особенно важно для получения герметичных соединений.

Ультразвуковая сварка требует в несколько раз меньше электроэнер-

Н а цветной вкладке схематически изображен ультразвуковой сварочный аппарат, предназначенный для сваривания деталей непрерывным швом, а также показан сам процесс сварки.

Аппарат состоит из приводимого во вращение «магнитостриктора», при помощи которого возбуждаемые высокочастотным генератором электрические колебания превращаются в механические. Эти колебания направляются по волноводу к тому месту, где осуществляется процесс сварки.

С помощью прижимного ролика свариваемые детали плотно прижимаются к волноводу, На первом этапе соединяемые материалы еще разделяют окисные пленки. Но под влиянием сил трения, возникающих между соприкасающимися поверхностями, окисные пленки сильно нагреваются, вследствие чего и происходит их разрушение (см. второй этап сварки). Благодаря этому свариваемые материалы проникают один в другой.

На третьем этапе сварки в месте соприкосновения поверхностей соединяемых металлов происходит процесс взаимной кристаллизации частиц, в результате чего и образуется прочное их соединение, то есть сваривание.

деятель науки и техники, наук, профессор

производительна: сваривание в одной точке осуществляется за 1 сек.

Пока что с помощью ультразвуковой сварки удается сваривать металлы малых толщин—до 1 —1,5 мм. Не представляет больших трудностей приваривание тонкого металла к толстому. Исходя из этого, в лабораториях Московского высшего технического училища имени Баумана и Московского энергетического института сконструирован ряд установок для точечной и шовной ультразвуковой сварки металлов. Эти установки могут найти широкое распространение в разных областях технини и особенно при изготовлении радиотехнических и других приборов.

На Выставке достижений народного хозяйства СССР в павильоне «Машиностроение» можно увидеть такие установки для точечной и шовной ультразвуковой сварки.

В указанных лабораториях впервые была показана возможность применить ультразвук для сварки пластмасс и .высокополимерных материалов. что приобретает особую важность, так как эти новые, искусственно создаваемые материалы получают все большее и большее распространение во всех отраслях техники.

В настоящее время имеется несколько способов соединения термопластичных пластмасс, то есть таких, которые при высоких температурах переходят в пластичное состояние. И среди них ультразвуковая сварка имеет ряд принципиальных отличий. Так, например, нагрев до образования пластического состояния соединяемых деталей происходит лишь на поверхности их соприкосновения.

Сварные соединения металлов, полученные ультразвуком, обладают высокой прочностью. Она в ряде случаев гораздо выше прочности соединений, выполняемых контактной сваркой.

Эксперименты поназали, что новый метод ультразвуковой сварки имеет ряд существенных преимуществ перед контактной конденсаторной сваркой. В частности, он более экономичен как в отношении снижения стоимости необходимого оборудования, так н меньшего количества потребляемой электроэнергии.

5