Ультразвуковая сварка рабочих колес центробежных насосов из капролона В

На основании исследования физико-механических характеристик термопластичного полимерного материала — капролона В — обоснован выбор способа ультразвуковой сварки для изготовления рабочих колес. Проведен анализ существующих способов изготовления рабочих колес центробежных насосов. Исследования физико-механических свойств капролона В при различных условиях эксплуатации выявили возможность его применения для производства рабочих колес центробежных насосов. Сварное соединение может быть получено путем смещения высокотемпературной области к границе раздела, что реализуется V-образной разделкой кромок. Применение V-образной разделки свариваемых кромок приводит к преимущественному теплообразованию на границе раздела, обусловленному повышением уровня динамических напряжений, и обеспечивает получение качественного сварного соединения. Приведены результаты механических и эксплуатационных испытаний рабочих колес, выполненных ультразвуковой сваркой. Предложен и исследован способ изготовления рабочих колес с использованием заклепочных соединений, выполняемых ультразвуковой сваркой. Эксплуатационные испытания показали, что рабочие колеса центробежных насосов, изготовленные таким способом, удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям. Акустические параметры (амплитуда, частота) в исследуемом диапазоне не влияют на прочность соединения, но оказывают значительное влияние на повышение производительности процесса. Рост статического сварочного давления также способствует увеличению производительности благодаря уменьшению времени разогрева свариваемой заклепки и, как следствие, всего изделия.

Литература

[1] Тагер А.А. Физико-химия полимеров. Москва, Научный мир, 2007. 576 с.

[2] Волков С.С. Технологические возможности ультразвуковой сварки капролона. Сварочное производство, 2008, № 8, с. 29–35.

[3] Волков С.С. Сварка и склеивание полимерных материалов. Москва, Химия, 2001. 376 с.

[4] Волков С.С. Ультразвуковая сварка изделий круглой формы из полиамида 610. Сварочное производство, 2010, № 8, с. 42–46.

[5] Volkov S.S., Shestel L.A., Sokolov V.A. Ultrasonic welding of polyamide sealing gaskets using infrared radiation. Welding International, 2016, vol. 30(2), pp. 150–154.

[6] Волков С.С. Ультразвуковая стыковая сварка жестких пластмасс. Сварочное производство, 2011, № 9, с. 15–20.

[7] Volkov S.S. Effect of dimensions of the gap between the edges on the strength of ultrasound welded joints in rigid plastics. Welding International, 2003, vol. 17(6), pp. 482–486.

[8] Volkov S.S. Ultrasound welding of brush elements. Welding International, 2012, vol. 26(10), pp. 796–799.

[9] Volkov S.S. Using piezoelectric oscillating system for welding synthetic fabrics. Welding International, 2013, vol. 27(7), pp. 720–724.

[10] Маслов Б.Г., Выборнов А.П. Производство сварных конструкций. Москва, Академия, 2015. 288 с.