ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ РАЗНОРОДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Технология получения разнородных соединений сопряжена с трудностями из-за различия их теплофизических и иных свойств, а также особенностей процесса образования соединений. Решением проблем свариваемости биметаллических соединений является использование сварки трением с перемешиванием (СТП). Работа посвящена изучению механических свойств стыковых, стыко-нахлесточных, нахлесточных (LAP) соединений алюминиевых АД1 и медных М1 сплавов, алюминиевых АД1 сплавов и легированных сталей (12Х18Н10Т), алюминиевых АД1 и ОТ4-1 сплавов.

Предметом анализа является конструктивное оформление кромок свариваемых деталей при СТП и поэтапный анализ процесса формирования стыковых, нахлесточных, тавровых, комбинированных соединений меди с алюминием с учетом параметров режимов сварки. Проанализированы факторы, влияющие на прочность разнородных соединений алюминиевого АД1 и медного М1 сплавов, выполненных с помощью СТП. Изучено влияние геометрии подготовленных кромок деталей на формирование бездефектных и прочных сварных соединений. Показаны перспективные направления конструктивного оформления различных вариантов стыковых соединений (стыко-нахлесточных: в скос 30...60°, в замок, в шип) за счет повышения фактической площади контактирования деталей, воспринимающих при нагружении нормальные или касательные напряжения, в отличие от традиционных, работающих в условиях чистого отрыва. Представлены результаты на статическое растяжение рекомендованных конструкторско-технологических приемов, направленных на улучшение условий и активацию процесса образования адгезионных разнородных соединений. Металлографические исследования макрошлифов сварных соединений показали возможность получения бездефектных сварных швов с полным проваром корневой части; механические испытания стыковых, комбинированных и нахлесточных соединений подтвердили высокий уровень прочности разнородных соединений.

Об авторах

Р. А. Рзаев

Астраханский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: radmir.82@mail.ru

старший преподаватель кафедры «Материаловедение и технология сварки»

Россия

А. А. Чуларис

Донской государственный технический университет

Email: radmir.82@mail.ru

доктор технических наук, профессор кафедры «Машины и автоматизация сварочного производства»

Россия

А. С. Досимов

Астраханский государственный университет

Email: dosasiat@mail.ru

магистрант

Россия

А. А. Наумов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: anton.naumov@spbstu.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология и исследование материалов»

Россия

О. Г. Зотов

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: zog-58@mail.ru

кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология и исследование материалов»

Россия

Список литературы

  1. Velu M., Tidole A., Mehra P., Kulkarni D. Friction stir welding of dissimilar А16061 and pure copper // International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017. Vol. 8. P. 312-316.
  2. Zhang W., Shen Y., Yan R., Guo R. Dissimilar friction stir welding of A16061 to T2 pure Cu adopting tooth shaped joint configuration // Materials Science and Engineering A. 2017. Vol. 690. P. 355-364.
  3. Fu B., Qin G., Li F., Meng X., Zhang J., Wu C. Friction stir welding process of dissimilar metals of 6061-T6 aluminum alloy to AZ31B magnesium alloy // Journal of Materials Processing Technology. 2015. Vol. 218. P. 38-47.
  4. Salih O.S., Ou H., Sun W., McCartney D.G. A review of friction stir welding of aluminium matrix composites // Materials and Design. 2015. Vol. 86. P. 61-71.
  5. Zhang Q.-Z., Gong W.-B., Liu W. Microstructure and mechanical properties of dissimilar Al-Cu joints by friction stir welding // Transactions of Nonferrous Metals Society of China (English Edition). 2015. Vol. 25. P. 1779-1786.
  6. Esther T., Adrian C.S., Stephen A. Non-destructive testing of dissimilar friction stir welds // Proceedings of the World Congress on Engineering. 2012. Vol. III. P. 198205.
  7. Arya P.K., Gupta G., Rajput A.K. A Review on friction stir welding for aluminium alloy to steel // International Journal of Scientific & Engineering Research. 2016. № 7. P. 119-125.
  8. Richard E.M. The Strength and Metallography of a Bimetallic Friction Stir Bonded Joint between AA6061 and High Hardness Steel // World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering. 2014. № 8. P. 392-396.
  9. Pisharody A., Menghani J., Pandiya S.N. Review of friction stir welding of dissimilar Al-Fe metals // International journal of advances in science and technology. 2012. Vol. 1. № 2. P. 78-82.
  10. Sadeghi-Ghogheri M., Kasiri-Asgarani M., Amini K. Friction stir welding of dissimilar joint of aluminum alloy 5083 and commercially pure titanium // Kovove Materialy. 2016. Vol. 54. № 1. P. 71-75.
  11. Chen Y., Liu C., Liu G. Study on the joining of titanium and aluminum dissimilar alloys by friction stir welding // Open Materials Science Journal. 2011. Vol. 5. P. 256261.
  12. Bang K.-S., Lee K.-J., Bang H.-S., Bang H.-B. Interfacial microstructure and mechanical properties of dissimilar friction stir welds between 6061-T6 aluminum and Ti-6%Al-4%V Alloys // Materials Transactions. 2011. Vol. 52. № 5. P. 974-978.
  13. Sahu P.K., Pal S., Pal S.K., Jain R. Influence of plate position, tool offset and tool rotational speed on mechanical properties and microstructures of dissimilar Al/Cu friction stir welding joints // Journal of Materials Processing Technology. 2016. Vol. 235. P. 55-67.
  14. Dong H., Chen S., Song Y., Guo X., Zhang X., Sun Z. Refilled friction stir spot welding of aluminum alloy to galvanized steel sheets // Materials and Design. 2016. Vol. 94. P. 457-466.
  15. Wei Y., Li J., Xiong J., Zhang F. Effect of Tool Pin Insertion Depth on Friction Stir LAP Welding of Aluminum to Stainless Steel // Journal of Materials Engineering and Performance. 2013. Vol. 22. P. 3005-3013.
  16. Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984. 264 с.
  17. Смирнов О.М. Сверхпластичность нанокристаллических и аморфных материалов // Перспективные материалы. 2010. № 9. С. 228-241.
  18. Бабарэко А.А., Эгиз И.В., Хорев А.И. Сверхпластичность титановых сплавов разных классов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. № 6. С. 30-35.
  19. Бубенок Е.С. Соединение разнородных металлов сваркой трением с перемешиванием (Cu-Al) // Вестник Донского государственного технического университета. 2013. Т. 13. № 7-8. C. 42-48.
  20. Людмирский Ю.Г., Лукьянов В.Ф., Котлышев Р.Р, Крамской А.В., Гунин С.А., Бубенок Е.С. Способ получения соединения разнородных материалов: патент РФ № 2443526, 2010.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах