КОМПОНЕНТЫ И СИСТЕМЫ ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ СПОСОБЫ

1. Инструмент для сварки трением с перемешиванием, содержащий:
опорный бурт и
палец, проходящий от опорного бурта, причем палец имеет длину протяженностью от кончика пальца до основания пальца, а указанный кончик пальца имеет выпуклую куполообразную поверхность с радиусом 5-10 мм,
при этом диаметр опорного бурта больше чем в три раза превышает длину пальца, предпочтительно более чем приблизительно в 3,5 раза, при этом опорный бурт инструмента содержит вогнутую поверхность.
2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что палец имеет отделенные друг от друга зубцами нарезки плоские поверхности.
3. Инструмент по п. 2, отличающийся тем, что палец имеет пять упомянутых плоских поверхностей.
4. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что палец является конусообразным по всей своей длине.
5. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен из быстрорежущей инструментальной стали М42.
6. Система для сварки деталей трением с перемешиванием, содержащая инструмент для сварки трением с перемешиванием, установочную плиту с поверхностью фиксации для размещения обрабатываемых деталей и зажимные элементы, отличающаяся тем, что она содержит инструмент для сварки трением с перемешиванием по п. 1.
7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что обрабатываемые детали выполнены в виде первой металлической пластины и второй металлической пластины, причем
вторая металлическая пластина расположена на поверхности фиксации установочной плиты, а первая металлическая пластина расположена так, что примыкает ко второй металлической пластине,
при этом в качестве зажимных элементов она содержит множество зажимов, выполненных с возможностью прижима первой металлической пластины и второй металлической пластины к поверхности установочной плиты и предотвращения или уменьшения подъема первой и второй металлических пластин от поверхности установочной плиты во время сварки трением с перемешиванием,
а указанное множество зажимов содержит зажимы, расположенные вдоль продольных краев каждой из первой и второй металлических пластин, которые простираются между торцами соответствующих первой и второй металлических пластин,
и торцевые зажимы, расположенные вдоль торцов каждой из первой и второй металлических пластин.
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что первая металлическая пластина представляет собой алюминиевую пластину толщиной от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм, а вторая металлическая пластина представляет собой стальную пластину, или медную пластину, или никелевую пластину.
9. Система по п. 7, отличающаяся тем, что первая металлическая пластина выполнена из сплава 2ххх, 5ххх или 6ххх.
10. Система по п. 6, отличающаяся тем, что обрабатываемые детали выполнены в виде первой металлической пластины и второй металлической пластины, причем первая металлическая пластина расположена так, что примыкает ко второй металлической пластине, а система снабжена
теплопоглощающим устройством, расположенным на поверхности фиксации и выполненным с возможностью передачи тепла, создаваемого во время сварки трением с перемешиванием, причем вторая металлическая пластина расположена на теплопоглощающем устройстве.
11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что теплопоглощающее устройство представляет собой медную накладку.
12. Система по п. 10, отличающаяся тем, что первая металлическая пластина представляет собой алюминиевую пластину толщиной от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм, а вторая металлическая пластина представляет собой стальную пластину, или медную пластину, или никелевую пластину.
13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что первая металлическая пластина выполнена из сплава 2ххх, 5ххх или 6ххх.
14. Система по п. 6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере одно охлаждающее сопло, выполненное с возможностью перемещения вдоль линии выполнения сварного шва за инструментом для сварки трением с перемешиванием для охлаждения первой металлической пластины.
15. Способ сварки деталей трением с перемешиванием, причем обрабатываемые детали выполнены в виде первой металлической пластины и второй металлической пластины, включающий
размещение первой металлической пластины так, что она примыкает ко второй металлической пластине, при этом первая металлическая пластина представляет собой алюминиевую пластину, толщиной от приблизительно 5 мм до приблизительно 10 мм, а вторая металлическая пластина представляет собой стальную пластину, или медную пластину, или никелевую пластину, толщина которой меньше, чем толщина первой металлической пластины,
вращение инструмента для сварки трением с перемешиванием по п. 1 с начальной скоростью вращения от приблизительно 50 об/мин до приблизительно 150 об/мин, при этом наклон инструмента для сварки трением с перемешиванием под углом составляет от 1° до 5°,
приложение начальной осевой нагрузки от приблизительно 7 кН до приблизительно 15 кН до проникания кончика инструмента для сварки трением с перемешиванием в первую металлическую пластину через ее толщину и частичного проникания во вторую металлическую пластину на глубину погружения,
увеличение начальной скорости вращения инструмента для сварки трением с перемешиванием до второй скорости вращения от приблизительно 400 об/мин до приблизительно 600 об/мин,
увеличение начальной осевой нагрузки инструмента для сварки трением с перемешиванием до второй осевой нагрузки от приблизительно 15 кН до приблизительно 25 кН
и перемещение инструмента для сварки трением с перемешиванием по линии выполнения сварного шва первой металлической пластины.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что вторую металлическую пластину размещают непосредственно на медном теплопоглощающем устройстве.
17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что он дополнительно включает перемещение по меньшей мере одного охлаждающего сопла за инструментом для сварки с трением с перемешиванием для охлаждения первой металлической пластины.
18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что начальная осевая нагрузка инструмента составляет приблизительно 7 кН.
19. Способ по п. 15, отличающийся тем, что угол наклона инструмента составляет от 2° до 3°.
20. Способ по п. 15, отличающийся тем, что начальная скорость вращения инструмента составляет приблизительно 100 об/мин.
21. Способ по п. 15, отличающийся тем, что вторая осевая нагрузка инструмента составляет от приблизительно 20 кН до приблизительно 22 кН.
22. Способ по п. 15, отличающийся тем, что вторая скорость вращения инструмента составляет от приблизительно 480 до приблизительно 500 об/мин.
23. Способ по п. 15, отличающийся тем, что глубина погружения инструмента составляет от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,12 мм.
24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что глубина погружения инструмента составляет от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,07 мм.