При выдавливании пластичного металла из стыка в радиальных направлениях хрупкие окисные пленки, покрывавшие торцовые поверхности соединяемых деталей до начала сварки, разрушаются, а их обломки, а также продукты сгорания адсорбированных жировых пленок и другие инородные включения вместе с металлом удаляются из стыка в грат.

Нагрев прекращается путем быстрого (практически мгновенного) прекращения относительного вращения. При этом в контакт оказываются введенными очищенные торцовые поверхности соединяемых деталей, металл которых доведен до состояния повышенной пластичности. Для получения прочного соединения достаточно такой подготовленный к сварке металл подвергнуть сильному сжатию — проковать. Это достигается с помощью продолжающего еще некоторое время действовать осевого усилия.

Таким образом, прочность образующегося сварного соединения непосредственно связана:

во-первых, с величиной пластического деформирования концов свариваемых деталей, мерой, которой может служить сближение деталей при вытеснении металла в грат — «осадка»;

во-вторых, с режимом проковки.

В свою очередь, степень пластического деформирования зависит от введенной в свариваемые детали энергии, величины осевого усилия и некоторых других факторов.

Основными параметрами процесса сварки трением являются частота относительного вращения свариваемых деталей; величина осевого усилия при нагреве; величина осадки при нагреве; величина осевого усилия проковки; длительность приложения усилия проковки.

Первые два параметра определяют мощность нагрева, а в сочетании с третьим — величину введенной энергии при нагреве; два последних параметра ответственны (вместе с тремя первыми) за качество сварного соединения.

Величину осадки при нагреве нередко заменяют длительностью нагрева, так как эти величины практически прямо пропорциональны.

Усилия нагрева и проковки обычно задаются в виде удельных давлений, так как установлено, что их оптимальные значения прямо пропорциональны площади поперечного сечения свариваемых деталей в месте сварки; величину же полного осевого усилия определяют как произведение этой площади на удельное давление.

Численные значения основных параметров процесса зависят от свойств материалов свариваемых деталей и от размеров их сечений; они определяются экспериментально и сведены в технологические таблицы режимов сварки трением, которые приводятся в соответствующих разделах справочника.

Примерные режимы, обычно применяемые для сварки трением заготовок из малоуглеродистой и среднеуглеродистой стали, приведены в табл. 1.

Таблица 1. - Режимы сварки трением заготовок из стали