جوشکاری اصطکاکی

جوشکاری اصطکاکی

اسلاید 1: جوشكاري اصطكاكي

اسلاید 2:

اسلاید 3: جوشكاري اصطكاكي حالتي از فرآيند اتصال قطعات ازطريق حرارت ناشي از تماس بين سطوحي است كه نسبت به هم حركت دارند. تعريف جوشكاري اصطكاكي

اسلاید 4: جوشكاري اصطكاكي مداوم جوشكاري اصطكاكي لحظه ايانواع جوشكاري اصطكاكي

اسلاید 5: یك قطعه كار به سه نظام متصل به موتور گیر داده مي شود و قطعه ديگر در يك سيستم حركت محوري ثابت مي شود.قطعه متصل به موتور با سرعت ثابت دوران مي كند. نيرو به صورت محوري يا شعاعي وارد مي شود.WorkpiecesNon-rotating viseMotorChuckSpindleHydraulic cylinderBrakeجوشكاري اصطكاكي مداوم

اسلاید 6: EquipmentCourtesy AWS handbookDirect Drive Machine

اسلاید 7: AWS Welding Handbook

اسلاید 8: حداقل يكي از صفحات در محل اتصال بايد تقارن دايروي داشته باشد.(معمولا قطعه چرخان)اشكال مقابل نمونه هايي ازانواع اتصالات را نشان مي دهند. RodTubeRod to tubeRod to plateTube to plateTube to discطرح محل اتصال در جوشكاري اصطكاكي

اسلاید 9: AWS Welding HandbookOrbital Friction Welding

اسلاید 10: AWS Welding HandbookAngular Reciprocating Friction Welding

اسلاید 11: AWS Welding HandbookLinear Reciprocating Friction Welding

اسلاید 12: جوشكاري اصطكاكي شعاعيجهت اتصال بست ها به محورها يا لوله هادو لوله در حالت ثابت نسبت به هم نگه داشته مي شوند و بست روي محل اتصالشان قرار مي گيرد.با دوران بست اصطكاك توليد مي شود.جهت تكميل فرايند نيرو هاي شعاعي به بست وارد مي شوند.F+FFFFFFFF

اسلاید 13: AWS Welding HandbookFriction Surfacing

اسلاید 14: جوشكاري اصطكاكي تلاطميقطعات محكم به يكديگر وصل مي شوند.يك فولاد ابزارسازي سخت كاري شده دواردر محل اتصال قطعات به حركت در مي آيد.در اثر اصطكاك ابزار با قطعه كارها حرارت لازم ايجاد مي شود.Butt weldsOverlap welds

اسلاید 15: جوشكاري اصطكاكي تلاطميStep -1Step -2Step -3Step -4clampingforceClampingforce

اسلاید 16: در صنايع خودرو سازي جهت ساخت چرخدنده ها ، ميل سوپاپ موتور و ضربه گير هااتصال قطعات كمپرسور موتور هاي جتهنگامي كه يكي از قطعه كارها داراي تقارن محوري است اين نوع جوش نسبت به جوشكاري سر به سر وجوش با جرقه الكتريكي ارجح است. Continuous Driveكاربرد ها

اسلاید 17: Friction Welded Automotive Halfshaft Friction Welded JointApplicationsCourtesy AWS handbookFriction Welded Joints

اسلاید 18: Cross Section of Aluminum Automotive Airbag Inflator. Three Welds Are Made SimultaneouslyCamshaft Forging Friction Welded To Timing Gear.ApplicationsCourtesy AWS handbookFriction Welded Joints

اسلاید 19: Inertia Welded Hand Tools A Jet Engine Compressor Wheel Fabricated by Friction WeldingApplicationsCourtesy AWS handbookFriction Welds

اسلاید 20: Aluminum to Steel Friction WeldDissimilar Metals – Friction Welded

اسلاید 21: Photomicrograph of Aluminum (top) to Steel (bottom)AWS Welding Handbook

اسلاید 22: AWS Welding HandbookFriction Weld Tantalum to Stainless SteelNote: mechanical mixing

اسلاید 23: AWS Welding Handbook

اسلاید 24: CompressorCombustorTurbineFanLinear Friction Weld Repair of Fan Blades

اسلاید 25: جوشكاري اصطكاكي لحظه اي

اسلاید 26: يكي از قطعات به چرخ طيار و ديگري به يك دستگاه با حركت محوري متصل مي شود.به چرخ طيار شتاب داده مي شود تا به سرعت دوراني لازم براي جوشكاري برسد.ارتباط موتور و چرخ طيار قطع شده و قطعه كارها به هم نزديك مي شوند.در سطح تماس اصطكاك ايجاد شده و جهت تكميل فرآيند يك نيروي محوري وارد مي شود. SpindleWorkpiecesNon-rotating chuckHydraulic cylinderFlywheelMotorChuckجوشكاري اصطكاكي لحظه اي

اسلاید 27: ممان اينرسي چرخ طيارسرعت اوليه چرخ طيارفشار محوريInertia Driveمتغير هاي جوشكاري اصطكاكي لحظه اي

اسلاید 28: EquipmentCourtesy AWS handbookInertia Welding Machine

اسلاید 29: Linnert, Welding Metallurgy, AWS, 1994

اسلاید 30: چند مثال

اسلاید 31: Super-speed (750 SFM) Inertia Welding of Jet Turbine ComponentsProblems Melting Destroys Properties

اسلاید 32: Super-speed (750 SFM) Inertia Welding of Jet Turbine ComponentsAblett, AM et al, “Superspeed Inertia Welding”, US Patenmt 6,138,896, Oct. 31, 2000Control Parameters Workpiece Geometry (size) Applied Weld Load (Contact Stress) Initial Contact Speed (surface velocity) Unit Energy Input (moment of inertia, radius of gyration)Where E = unit energy inputW = flywhel weightK = radius of gyrationRPM = initial rotationSFM = contact speedD = diameterA = contact area

اسلاید 33: Titanium Engine ValveTitanium AluminidesorTitanium Borides(Brittle at RT)Titanium Alloy(Ductile)Inertia WeldJette, P , Sommer, A., “Titanium Engine Valve”, US Patent 5,517,956 May 21, 1996

اسلاید 34: در هر دو روش گرماي لازم جهت جوشكاري از طريق اصطكاك و تغيير فرم پلاستيكي ايجاد مي شود.در هر دو روش از نيروي محوري جهت آپست كردن استفاده مي شود.شباهت هاي ميان جوشكاري لحظه اي و مداوم

اسلاید 35: جوشكاري اصطكاكي مداوم يكي از قطعات مستقيما به موتور متصل است سرعت دوراني تا لحظه اعمال ترمز ثابت استانرژي دوراني قطعه كار با تبديل شدن به اصطكاك و تغيير فرم پلاستيك گرماي لازم براي جوشكاري را فراهم مي كند.جوشكاري اصطكاكي لحظه اييكي از قطعات به چرخ طيار متصل استسرعت دوراني در حين فرايند به صورت پيوسته تا مقدار صفر كاهش پيدا مي كندانرژي سينتيك فلايويل با تبديل شدن به اصطكاك و تغيير فرم پلاستيك گرماي لازم براي جوشكاري را فراهم مي كند.تفاوت ميان جوشكاري اصطكاكي لحظه اي ومداوم