ФЬ7,5

Рис. 27 Вид заготовок перед сваркой (с) и изготовленный алюминнево-сталь-ной трубный переходник после снятия обжимного кольца (б):

' — алюминиевая заготовка; 2 — стальная заготовка; 3 — обжимное конусное кольцо '

канавок на стальной (титановой) заготовке и угла заточки обжимного конусного кольца на усилие деформирования и величину давления совместного деформи рования заготовок производили на образцах (рис 27).

Детали вытачивали на токарном станке с допус ком по 3-му классу точности. К испытаниям было под готовлено пять групп деталей из алюминиевого сплада АМц с наружным диаметром в месте деформирования 48,2; 49,2; 50,2; 51,6 и 53,4 мм и три группы деталей из стали 12Х18Н10Т с углами при вершине кольцевых канавок р=30, 60 и 120°. Поперечное сечение обжим ного конусного кольца выбирали с большим запасе прочности. Было изготовлено 4 кольца из стал 12Х18Н10Т внутренним диаметром 45 мм в месте ци линдрического пояска и углами конуса а = 3, 5, 7 и 10°

3. Деформация трубных элементов в зоне соединения

Исследования характера течения более пластичного металла при получении трубных переходников холод-J ной сваркой позволяют условно выделить четыре этапа] этого процесса.

На первом этапе исчезают зазоры между соприкаса-j емыми поверхностями деформируемых заготовок и ча-| стично заполняются канавки на заготовке из менее пластичного материала.

І

На втором этапе металл, вытесняемый из-под об жимного кольца, течет в направлении бурта на заголовке из менее пластичного материала и также частично заполняет канавки, причем пластическая деформация металла между выступами распространяется на определенную глубину, и затем деформируемый объем остается примерно постоянным.

Третий этап начиняется с того момента, когда вытесненный металл достигает бурта и происходит полное заполнение канавок.

Четвертый этап наступает после полного заполнения канавок и характеризуется вовлечением всего объема металла между обжимным кольцом, поверхностью всех выступов и буртом в пластическую деформацию.

При исследовании закономерностей характера течения металлов и влияния различных параметров на прочность соединения алюминиевые, стальные и титановые детали изготавливали из металла одной плавки. Детали из нержавеющей стали термически обрабатывали по режиму: нагрев до 1050—1080°С, выдержка 1— 1,5 ч с последующим охлаждением на воздухе. Все детали изготавливали по строго одинаковой технологии. Кольцевые выступы стальных и титановых деталей обрабатывали тонким точением с чистотой обработки не ниже 6-го, а рабочие поверхности алюминиевой детали — не ниже 5-го классов.

После механической обработки детали из алюминиевого сплава обезжиривали в течение 3—5 мин и травили в 10—20%-ном растворе едкого натра с добавкой 30 г/л хлористого натрия, затем промывали в холодной воде, осветляли в растворе концентрированной азотной кислоты в течение 10—30 с, промывали в горячей воде и просушивали горячим воздухом.

Перед деформированием внутреннюю рабочую поверхность обезжиривали ацетоном или бензином, а наружную рабочую поверхность алюминиевой детали и внутреннюю поверхность обжимного конусного кольца покрывали небольшим слоем касторового масла.

Сварку образцов выполняли на универсальной испытательной машине ЦДМУ-30 с максимальной нагрузкой 30 тс и на гидравлическом прессе мощностью 250^ тс. Сварка на машине ЦДМУ-30 позволяла с большой точностью замерить усилие деформирования, а также регулировать глубину и скорость перемещения