ВЛИЯНИЕ СИЛЫ ПРОКОВКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ РОТАЦИОННОЙ СВАРКИ ТРЕНИЕМ
- Авторы: Кузьмина Е.А.1, Приймак Е.Ю.2,1
-
Учреждения:
- Оренбургский государственный университет
- ОАО «Завод бурового оборудования»
- Выпуск: № 2 (2019)
- Страницы: 34-42
- Раздел: Статьи
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/6
- DOI: https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-2-34-42
- ID: 6
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Возросший интерес к процессу сварки трением связан с широким распространением данной технологии на предприятиях машиностроения ввиду технологических преимуществ данного способа и высокого качества получаемых сварных соединений из одноименных и разноименных металлов и сплавов. Ротационная сварка трением (РСТ) является одной из разновидностей сварки, использующих нагрев трением, и применяется для деталей, имеющих форму цилиндра или труб. Основными технологическими параметрами процесса РСТ являются усилие при разогреве, усилие проковки, частота вращения при разогреве, длина оплавления. Все параметры связаны между собой и оказывают влияние на процесс формирования и свойства сварного соединения. В работе исследуется влияние давления проковки на микротвердость, свойства при растяжении и микроструктуру сварных соединений из сталей 32Г2 и 40ХН. Проанализированы фазовые превращения, происходящие в свариваемых материалах в результате термодеформационного воздействия. Показано изменение протяженности зоны термомеханического влияния (ЗТМВ) в зависимости от давления проковки. Получены результаты распределения микротвердости по сварному шву, иллюстрирующие образование упрочненных и разупрочненных участков. Приведены результаты испытаний сварных соединений на разрыв и ударную вязкость. Показаны морфологические особенности разрушения после испытаний на ударный изгиб. Установлено, что сила проковки влияет на микроструктурные характеристики, протяженность зоны термомеханического влияния привариваемых материалов, механические свойства и фрактографические особенности сварного стыка при испытании на ударный изгиб. Даны рекомендации по определению оптимальных значений силы проковки.
Об авторах
Е. А. Кузьмина
Оренбургский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: kuzmina0902@yandex.ru
аспирант
РоссияЕ. Ю. Приймак
ОАО «Завод бурового оборудования»; Оренбургский государственный университет
Email: elena-pijjmak@yandex.ru
кандидат технических наук, заведующий лабораторией металловедения и термической обработки, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов
РоссияСписок литературы
- Friction Stir Welding and Processing / ed. R.S. Misha, M.W. Mahoney. San Francisco: ASM International, 2005. 298 p.
- Красильников В.В., Шагабутдинов Э.Р., Кузнецов М.Е., Бородулин И.В., Каратыш В.В. Точечная сварка трением с перемешиванием с разделением цикла сварки для нахлесточных соединений // Master’s Journal. 2015. № 1. С. 48-53.
- Рзаев Р.А., Чуларис А.А., Досимов А.С., Наумов А.А., Зотов О.Г. Использование технологических приемов для повышения прочности разнородных сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2018. № 1. С. 67-76.
- Зяхор И.В., Завертанный М.С., Чернобай С.В. Линейная сварка трением металлических материалов // Автоматическая сварка. 2014. № 12. С. 29-36.
- Хуснуллин А.М., Кашаев Р.М. Управление линейной сваркой трением // Письма о материалах. 2016. Т. 6. № 3. С. 227-230.
- Kelly M.R., Schmid S.R., Adams D.S., Fletcher J. Induction Pre-Heated Linear Friction Welding // Key Engineering Materials. 2018. Vol. 767. P. 331-340.
- Shete N., Deokar S.U. A Review Paper on Rotary Friction Welding // International Conference on Ideas, Impact and Innovation in Mechanical Engineering. 2017. Vol. 5. № 6. P. 1557-1560.
- Li W., Vairis A., Preuss M., Ma T. Linear and rotary friction welding review // International Materials Reviews. 2016. Vol. 61. № 2. P. 71-100.
- Виль В.И. Сварка металлов трением. М.: Машиностроение, 1970. 176 с.
- Сварка трением: справочник / под ред. В.К. Лебедева. Л.: Машиностроение, 1987. 236 с.
- ГОСТ Р 50278-92. Трубы бурильные с приваренными замками. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2010. 16 с.
- Sahin M. Joining with friction welding of high- speed steel and medium-carbon steel // Journal of Materials Processing Technology. 2005. Vol. 168. № 2. P. 202-210.
- Sahin M. Characterization of properties in plastically deformed austenitic-stainless steels joined by friction welding // Materials and Design. 2009. Vol. 30. № 1. P. 135-144.
- Sahin M. Evaluation of the joint-interface properties of austenitic-stainless steels (AISI 304) joined by friction welding // Materials and Design. 2007. Vol. 28. № 7. P. 2244-2250.
- Ozdemir N., Sarsilmaz F., Hascalık A. Effect of rotational speed on the interface properties of friction-welded AISI 304L to 4340 steel // Materials and Design. 2007. Vol. 28. № 1. P. 301-307.
- Selvamani S.T., Umanath K., Palanikumar K., Vigneswar K. The microhardness analysis of friction welded AISI 52100 grade carbon steel joints // Advanced Materials Research. 2014. Vol. 984-985. P. 613-617.
- Satyanarayana V.V., Reddy G.M., Mohandas T. Dissimilar metal friction welding of austenitic-ferritic stainless steels // Journal of Materials Processing Technology. 2005. Vol. 160. № 2. P. 128-137.
- Kalsi N.S., Sharma V.S. A statistical analysis of rotary friction welding of steel with varying carbon in workpieces // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2011. Vol. 57. № 9-12. P. 957-967.
- ГОСТ СССР 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. М.: Издательство стандартов, 1977. 33 с.
- ГОСТ СССР 6996-66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. М.: Стандартинформ, 2007. 66 с.
- ГОСТ СССР 9454-78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. 10 с.