PhD (Engineering), Associate Professor, assistant professor of Chair “Technologies of Connection and Processing of Materials”
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Технологии соединения и обработки материалов»
graduate student
магистрант
One of the important parameters influencing the formation of a weld during friction stir welding is the tool geometry, which affects the processes of heat generation and stirring of metals in their connection zone. These processes influence the formation of a high quality and strength welded joint without continuity defects. In this regard, it is relevant to analyze the influence of tool geometry on the welding mode parameters, at which the welded joint is formed without continuity defects, as well as on the welded joint strength under static tension. The work considers the influence of the cylindrical and conical shapes of the tool pin, as well as the conical shape of the pin with a thread on its outer surface and a spiral groove on the end surface of the tool shoulder on the welding mode parameters, at which the welded joint is formed without continuity defects. The study shows that changing the shape of the pin working surface from cylindrical to a conical one had no effect on the range of welding mode parameters, at which the welded joint is formed without continuity defects. It has been found that the presence of a thread on the pin outer surface and a groove on the end surface of a tool shoulder allows producing welded joints without continuity defects in a wider range of welding mode parameters compared to a simpler tool geometry. The macrostructure of the resulting welded joints was considered. It has been found that the studied tool geometry has almost no influence on the maximum strength values of welded joints produced by friction stir welding and reaches 95 % of the strength of the base metal.
Одним из важных параметров, влияющих на формирование сварного шва при сварке трением с перемешиванием, является геометрия инструмента, которая влияет на процессы тепловыделения и перемешивания металлов в зоне соединения. От протекания этих процессов зависит получение качественного и прочного сварного соединения без дефектов сплошности. В связи с этим представляется актуальным анализ влияния геометрии инструмента на параметры режима сварки, при которых сварное соединение формируется без дефектов сплошности, а также на прочность сварного соединения при статическом растяжении. В работе рассмотрено влияние цилиндрической и конической форм пина инструмента, а также конической формы пина с резьбой на наружной поверхности и спиральной канавкой на торцевой поверхности заплечика инструмента на параметры режима сварки, при которых сварное соединение формируется без дефектов сплошности. Показано, что изменение формы рабочей поверхности пина с цилиндрической на коническую не оказало влияния на диапазон параметров режима сварки, при которых сварное соединение формируется без дефектов сплошности. Установлено, что наличие резьбы на наружной поверхности пина и канавки на торцевой поверхности заплечика позволяет получать сварные соединения без дефектов сплошности в более широком диапазоне параметров режима сварки по сравнению с более простой геометрией инструмента. Рассмотрена макроструктура сварных соединений, полученных при использовании различных геометрических форм инструмента. Установлено, что рассмотренная геометрия инструмента практически не влияет на максимальные значения прочности сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием, и достигает 95 % от прочности основного металла.