Влияние режима сварки трением с перемешиванием на термическую стабильность сплава АД33

Сварка трением с перемешиванием (СТП) представляет собой инновационную технологию твердофазного соединения металлических материалов. Она позволяет получать неразъемные соединения материалов, традиционно считающихся несвариваемыми, в частности алюминиевых сплавов. К сожалению, существенным недостатком СТП является относительно низкая термическая стабильность микроструктуры сварных соединений. В частности, в ходе послесварочной термической обработки швов в них нередко наблюдается аномальный рост зерен. Этот нежелательный феномен обычно трактуется в рамках так называемой «ячеистой» теории Хамфри, в соответствии с которой аномальное поведение связано с существенным измельчением микроструктуры, а также растворением частиц вторичных фаз, которые обычно имеют место в ходе СТП. Поскольку оба этих процесса существенно зависят от температуры, было сделано предположение, что термическая стабильность СТП-швов также должна быть связана с термическим режимом СТП. Для проверки этой гипотезы было получено два сварных соединения при различных термических условиях, а затем исследовано их микроструктурное поведение в ходе термической обработки по режиму T6 (включавшей в себя обработку на твердый раствор и последующее искусственное старение). Для проведения микроструктурных исследований был привлечен передовой метод ориентационной микроскопии (так называемый EBSD-анализ). В полном соответствии с исходным предположением было показано, что эволюция микроструктуры в двух исследованных микроструктурных состояниях существенно различается. В частности, установлено, что снижение температуры СТП способствует подавлению аномального роста зерен. Выдвинуто предположение, что повышенная термическая стабильность материала связана с сохранением частиц вторичных фаз при низкотемпературной СТП.