Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
42
3.Klasyfkacjaicharakterystykarodzajówkształtowaniametalilekkich
nośćdołączeniastopówaluminiumipozostałychmetalilekkichzostaniebardziejszczegóło-
woomówionewp.3.2.5.2.
Zgrzewanieoporowewykorzystujedołączeniamateriałówciepłogenerowaneprzez
opórelektryczny
,wywoływanyprzepływemprąduelektrycznegowmiejscustykuelektrod
zezgrzewanymielementami;ciepłopowodujenagrzaniemetaludotemperaturytopnienia
przeddociskiemelektrod.Tatechnikajestnajczęściejpreferowanadołączeniaelementów
metalowychwprzemyślesamochodowymzewzględunarelatywniemałykosztiłatwość
automatyzacji.WprzemyślelotniczymprocesRSWjestraczejrzadkostosowanyzpowodu
niemożliwościzapewnienianiezawodnościpołączeńorazograniczeniawodniesieniudołą-
czeniastopówaluminium,wynikającezichprzewodnościcieplnejitworzeniesięwarstwy
tlenkowej.Służyprzedewszystkimdołączeniablachzestopówmetalilekkichzapomocą
zgrzewaniapunktowego(spotwelding)lubzgrzewanialiniowego(seamwelding).
Zgrzewanieiskrowejestzgrzewaniemoporowym,doczołowymzestapianiem,wktó-
rymmetalstapiasięwpunktachzetknięciasięelementówłączonych,anastępnie(m.in.
wskuteksprężystościpartegometalu)jestwyrzucanyzestykuwpostacidrobnychkropelek.
Pozakończeniutejfazyprocesu,zwanejwyiskrzaniem,wywierasiędocisk,którypowoduje
wyciśnięciezestykuresztekstopionegometaluiutworzeniepołączenia.ProcesFWumoż-
liwiawytwarzaniezgrzewówowytrzymałościporównywalnejzwytrzymałościąmateriału
rodzimego.Tąmetodąmożnazgrzewaćaluminiumistopyodpornenatemperaturębezspe-
cjalnegoprzygotowywaniapowierzchnilubstosowaniagazuosłonowego.
Zgrzewaniedyfuzyjnetoprocesłączeniaelementówwstaniestałym,polegającyna
dociśnięciudosiebienagrzanychwpróżni(lubwatmosferzeochronnej)materiałówiwza-
jemnejdyfuzjitychmateriałówwpłaszczyźnieichstykubezmakroskopowegoodkształce-
nialubwzględnegoruchułączonychelementów.Stałosięszczególnieużytecznedołączenia
stopówtytanuzkształtowaniemnadplastycznym(SPF).Wtymprocesiemożnauzyskaćzło-
żonekształtywjednymkrokutechnologicznym.
3.2.5.2.Zgrzewanietarciowezmieszaniemmateriałuzgrzeiny
Nierozłącznełączenieelementówzestopówaluminiumzapomocąkonwencjonalnegospa-
waniazprzetopemjestzwiązanezniebezpieczeństwemwystępowaniaproblemównatury
metalurgicznejwpostacipojawianiasiędefektów,takichjakpęcherzegazoweczypęknięcia
nagorąco,coograniczajegostosowanie.
Opracowanyw1991r.wInstytucieSpawalnictwa(TWI)wCambridge(WielkaBry-
tania)proceszgrzewaniatarciowegozmieszaniemmateriałuzgrzeiny(frictionstirwelding
–FSW)dokonałistotnegoprzełomuwzakresieefektywnegołączeniaelementówzestopów
aluminium[181–[241,jakteżiinnychmetali,wtymrównieżstopówtytanuimagnezu
[251–[301.
IstotałączeniastykającychsięelementówwprocesieFSWpoleganawykorzystywaniu
ciepławygenerowanegoprzeztarciepowierzchniczołowejtrzpieniawirującegonarzędzia
opowierzchnięzłączazjednoczesnymmieszaniempowstającejzgrzeinywgłębnikiemumiesz-
czonymnaczolenarzędzia(rys.3.6).ProcesFSWrozpoczynasięoddociśnięciawirującej
zodpowiedniąprędkością(wodniesieniudostopówaluminiumzazwyczajwzakresie1000
–1500obr/min)powierzchniczołowejnarzędziadozłączaelementówiwejściawgłębnika
wmateriał.Wygenerowanetarciemciepłopowodujewzrosttemperaturymateriałudook.0,8
temperaturytopnienia(wprzypadkustopówaluminiumdook.4500C).Dziękitemugranica
plastycznościmateriałuobniżasiędopoziomuumożliwiającegojegomieszanieprzezobraca-
