314

11.11. Zgrzewanie zgniotowe

Zgrzewanie zgniotowe jest metodą nierozłącznego łączenia w stanie stałym jednakowych lub różnych metali polegającą na miejscowym i chwilowym działaniu na elementy łączone dużej siły docisku. Docisk może być wywierany statycznie lub dynamicznie. Zgrzewanie odbywa się w temperaturze otoczenia i nie wymaga stosowania źródła ciepła ani materiałów dodatkowych. Wymagane jest tylko odpowiednie przygotowanie powierzchni styku łączonych elementów. O spajalności metali metodą zgrzewania zgniotowego decydują:

-    czystość łączonych metali - czyste metale spajają się znacznie łatwiej niż stopy,

-    obecność gazów w strefie złącza - spoiny najłatwiej (niekiedy samoistnie ) powstają w warunkach próżniowych,

-    obecność twardej powłoki tlenkowej - metale nie utlenione lub pokryte twardą

kruchą warstwą tlenków są łatwiej spajalne niż metale pokryte miękkimi elastycznymi tlenkami. Stosunek twardości tlenku AI2O3 do aluminium jest 4, natomiast tlenku CuO do miedzi 1,3, stąd tej aluminium jest łatwiej spajalne niż miedź, )    '

-    własności fizyczne i mechaniczne metali. Korzystna jest zdolność trwałej deformacji bez zbytniego umocnienia, niewielka sprężystość, niska granica plastyczności i duża odporność na kruche pękanie,

-    budowa krystaliczna metalu - najlepszą możliwość spajania zgniotowego mają metale o sieci sześciennej płasko centrowanej (Al, Cu, Ni, Pb, Ag, Au, Pt, Pd), gorzej spajają się Fe, W, Mo, V, Nb itp. Najmniejszą skłonność do trwałej deformacji i najtrudniej spajają się Mg, Zn, Cd, Zr itp.

Tabela 11.2_ przedstawia zestawienie materiałów możliwych do łączenia metodą zgrzewania zgniotowego, natomiast schemat zgrzewania zgniotowego przedstawiono na rysunku IIA6^

W wyniku silnego docisku i plastycznego płynięcia materiału na powierzchni łączenia w czasie zaledwie części sekundy następuje w mikro objętościach gwałtowny wzrost temperatury, co prowadzi do powstania trwałego połączenia między łączonymi elementami. W zależności od rodzaju wykonywanych złączy rozróżnia się zgrzewanie zgniotowe punktowe, liniowe lub doczołowe. Zgrzewanie zgniotowe, jak już wyżej wspomniano, stosuje się do łączenia materiałów o wysokich własnościach plastycznych. Zgrzewaniem zgniotowym można łączyć elementy o różnych grubościach np. zgrzewać folię aluminiową z grubą blachą o grubości 15-K20 mm. Zgrzewanie doczołowe może odbywać się w zakresie przekrojów 0,5^-10000 mm². Metodę zgrzewania zgniotowego stosuje się przy procesach montażowych np. łączenia przewodów elektrycznych aluminiowych, łączenia szyn prądowych miedzianych i aluminiowych z miedzianymi, w budownictwie do łączenia ram drzwiowych i okiennych itp. Najważniejszą zaletą zgrzewania zgniotowego jest brak nagrzewania łączonych metali, co pozwala łączyć metale o różnych charakterystykach cieplno-mechanicznych bez obniżania

314

4-/o/