Розглянуто основні проблеми наукового та прикладного характеру, які виникають в процесі розробки технології й устаткування для ультразвукового зварювання полімерів і композиційних матеріалів з полімерною матрицею. Труднощі з'являються під час розробки моделей термомеханічних і механохімічних процесів, які виникають в зоні зварювання та в елементах акустичної системи, що ускладнює вибір оптимальних параметрів режиму, а також критеріїв автоматизованого керування процесом зварювання.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641.6

Рубрики:

Ультразвукове зварювання металів

Шифр НБУВ: Ж16166 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена зависимость электрических и механических характеристик электроакустических преобразователей, применяемых для ультразвуковой сварки термопластичных композиционных материалов, от материала пассивных элементов и положения пьезослоя в системе пучность - узел. Проведен сравнительный анализ двух типов преобразователей и даны практические рекомендации по оптимизации их конструкции.

Предложена модель волнового переноса энергии в осесимметричных оптических элементах во время их ультразвуковой сварки. С учетом симметрии модели получено приближенное решение краевой задачи, определены амплитуды волн продольных и поперечных колебаний и их резонансные частоты. Рассчитаны планарные распределения упругой энергии и вклады ее составляющих. Основной вклад в центральный максимум распределения энергии в рабочей области частот дают планарные колебания. Снижение негативного влияния этого на качество сварки возможно коррекцией поглощения энергии за счет локального увеличения затухания волн из-за внутренних напряжений.

Для повышения ресурса работы и надежности сварных конструкций из алюминиевых сплавов целесообразно применять, кроме традиционной импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом на обратной полярности, гибридную плазменно-дуговую сварку (ПДС) плавящимся электродом. Проведены работы по определению технологических режимов гибридной ПДС алюминиевого сплава 1561 толщиной 5 мм, сравнение процессов традиционной дуговой сварки плавящимся электродом и гибридной ПДС с учетом остаточного напряженно-деформированного состояния получаемых стыковых сварных соединений, а также дана оценка перспективности замены традиционной дуговой сварки гибридной. В ходе определения технологических режимов гибридной ПДС и импульсной дуговой сварки алюминиевого сплава 1561 установлено, что при одинаковых скоростях оба способа обеспечивают примерно равную погонную энергию. При этом отработанная технология гибридной сварки позволила уменьшить диаметр проволоки с 1,6 до 1,2 мм, что привело к уменьшению ширины шва по сравнению с дуговой сваркой на 25 - 50 %. Уменьшение площади лицевой части шва по сравнению с площадью корневой части при гибридном способе сварки привело к снижению уровня остаточного коробления сваренных пластин примерно в 3 раза, а остаточных напряжений вдоль линии шва - на 15 - 20 %.