рость движения упрочняемой детали i OKp, диаметр упрочняемой поверхности D, исходная шероховатость последней Ra-

6) Ra,mkm J

If JO Шк,мкм

45 ZAk,mkm

Рис. 7.83. Влияние амплитуды колебаний 2АК инструмента на шероховатость упрочненной поверхности Ra при различной длительности УЗУ ту: а -сталь 13Х12Н2ВМФ; б - сплав ВТ5-1

a)Rq,mkm

6) Rа, мкм Ч

15 30

15 3D

90 Ту,с

Рис. 7.84. Влияние длительности упрочнения ту на шероховатость упрочненной поверхности Ra деталей из стали 13Х12Н2ВМФ (а) и сплава ВТ5-1 (б) при различной амплитуде колебаний 2АК

Влияние технологических параметров УЗУ на состояние поверхностного слоя после УЗУ по различным схемам приведено на рис. 7.81-7.86.

Оборудование. Для УЗУ по схемам, приведенным на рис. 7.76,. а и 7.76, б, необходимо создание специального оборудования и технологической оснастки [4, 27, 48]. Для реализации схемы УЗУ, показанной на рис. 7.76, в,

a)U ,%

35 \

15 10

6) Ън,мкм

15 3D

Ту,С

15 30

Рис. 7.85. Влияние длительности упрочнения ту на степень наклепа UH (а) и его глубину hH (б) при различной амплитуде колебаний 2АК

б МПа

200 \-7~4l-ТГ--г~~1-1

Рис. 7.86. Влияние режимов упрочнения на остаточные напряжения от в поверхностном слое деталей из стали 13Х12Н2ВМФ:

; - х - 30 с; 2/9 к = 60 мкм; 4Ш -

= 1 мм; 2 - т = 30 с; 2 А,. =

= 60 мкм; rfn] = 1,6 мм; 3 - ху =

= 60 с; 2/9 к = 60 мкм; d = 1 мм;

4 - т = 60 с; 2А„ = 60 мкм; d

к

= 1,6 мм

Щ

модернизируют универсальные металлорежущие станки, оснащая их специальными ультразвуковыми головками, устанавливаемыми на суппорте станка [38].

7.6. УЛЬТРАЗВУКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ И МЕТАЛЛИЗАЦИЯ

Ультразвуковая сварка (УЗС). Представляет собой сварку давлением (ГОСТ 2601-74), осуществляемую при воздействии УЗК (рис. 7.87). УЗС сопровождается повышением температуры в зоне сварки, деформированием и диффузией соединяемых материалов. В применении

к металлам сущность УЗС состоит в образовании узлов схватывания, в которых стираются поверхностные пленки и под воздействием температуры и больших давлений образуются металлические связи.

Одним из условий свариваемости металлов является малая разница в диаметрах их атомов и совпадение зерен по кристаллографическому строению (рис. 7.88). Посредством УЗС соединяют листы из алюминия и его сплавов,

Рис. 7.87. Схемы УЗС: с - точечная (контактная) УЗС ме-. тзллов; б - точечная УЗС пластмасс; в - передаточная УЗС пластмасс;

/ - концентратор; 2, 3 - сварочные наконечники; 4, Б - свариваемые материалы; 6 - опора

меди и медных сплавов, коррозионно-стойкой стали толщиной до 1,5 мм. Важным положительным качеством УЗС является низкий уровень остаточных напряжений в зоне соединения.

УЗС пластмасс производят, используя продольные УЗК сварочного инструмента (рис. 7.87, б). Свариваемость пластмасс определяют коэффициентом затухания р\ который характеризует степень поглощения пластмассами энергии УЗК, и модулем упругости Е свариваемого материала. Посредством УЗС соединяют винипласт, полиэтилен, органическое стекло, полистирол, полиамиды, синтетические и смесовые ткани, искусственные кожи.

Как правило, пластмассы соединяют контактной сваркой. При Р < 35 м-1 (полистирол, полиметилметакрилат) применяют передаточную (рис. 7.87, е) и контактную схемы УЗС. Передаточной называют УЗС, осуществляемую через значительную (до 4-8 см) длину материала. Материалы с р > 55 м-1 (полиэтилен, полиамиды) соеди-