Рис. 184. Макроструктура соединений, сваренных трением без деформации в зоне соединения (А); с деформацией только во время нагрева (Б) и с деформацией как при нагреве, так и при проковке (В)

Известно, что при сухом трении образование узлов схватывания, приводящих к задирам поверхности, возможно при относительно низкой температуре. Однако для получения бездефектного сварного соединения по всей поверхности трения, как правило, необходим нагрев до достаточно высокой температуры. Например, в опытах по сварке труб из стали 45, выполненных совместно с М. П. Сандером, соединения без дефектов в изломах были получены только при Т ¡5; ЛОО-т-12000 С (рис. 185) во всем диапазоне обследованных скоростей скольжения (3,9—7,5 м/сек). Можно было ожидать, что при сварке трением минимальная температура образования прочного соединения для стали должна быть значительно ниже, если учесть, с одной стороны, опыт сварки в вакууме, когда

.Таблица 43

Режимы сварки трением с различными условиями осадки и механические свойства соединений

100

600

200\

100

60

70

удается получить бездефектное соединение нелегированной стали уже при 700—800° С и, с другой, непрерывный процесс очистки трущихся поверхностей от окислов. По-видимому, полезность высокотемпературного нагрева и значительной деформации проковки связана с одной и той же причиной — необходимостью быстрого достижения физического контакта по всей поверхности трения.

При сварке трением металлов, очень пластичных при высокой температуре (например, сталей), сво-бодное"течение в зоне стыка при нагреве и проковке приводит к характерной деформации с образованием кольцевых «воротников» (рис. 186). Сварка трением малопластичных металлов завершается без образования «воротников»; при этом из стыка при проковке часто выдавливается расплавленный металл. Образование «воротников» приводит к искривлению волокон, часто понижающему пластичность и ударную вязкость соединения. Например, при сварке труб из стали 45 даже после высокотемпературной термической обработки ударная

12 16 20 Й 26 сек

Рис. 185. Зависимость средней температуры в стыке и угла загиба сварного соединения от длительности нагрева (сварка труб размером 146X9 мм из стали 45 при V = 4,75 м/сек и Рос = 12,4 кГ/мм2):

ф — соединение без дефектов; А — соединение с дефектами в изломе

Рис. 186. Стык труб из стали 45, сваренных трением, и макроструктура соединения; Х2

19 Д. С. Гельман289