Автоматическая сварка, 2016, №06



2016 №06 (11)

DOI of Article 10.15407/as2016.06.12

2016 №06 (13)

---

Журнал «Автоматическая сварка», №5-6, 2016, с. 74-81
 

Применение процесса трения с перемешиванием для соединения магниевых сплавов и модификации их структуры

А. Л. Майстренко¹, В. А. Лукаш¹, С. Д. Заболотный¹, Р. В. Страшко²

¹Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины. 04074, Киев-74, ул. Автозаводская, 2. E-mail: 3ab@ukr.net
²ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Разработан технологический процесс обработки поверхностных слоев деталей из магниевых и алюминиевых сплавов трением с перемешиванием с целью модификации структуры, направленной на формирование слоя мелкозернистой структуры сплава (размер зерна 1,2...4,5 мкм), что в 16...63 раза меньше размеров зерен исходного металла (75,8 мкм). Определено,что максимальная температура нагрева сплава в зоне контактного взаимодействия инструмента с обрабатываемыми трением с перемешиванием слоями образцов исследуемых сплавов достигала 340...380 °С. Выполнен анализ влияния кинетических параметров инструмента на изменение микроструктуры модифицированных поверхностных слоев изделий и сварных соединений. Библиогр. 18, рис. 11, табл. 3.
 
Ключевые слова: сварка трением с перемешиванием, тепловыделение при трении с перемешиванием, пластичские деформации, ширина зоны термомеханического влияния, размеры зерен микроструктуры
 
Поступила в редакцию 28.03.2016
Подписано в печать 19.05.2016
 

1. Pat. 000444721 US. Spinning Tubes. Peoria, II. 13 / J. H. Bevington. – Jan 1891.
2. А. с. 97024 СССР . Способ холодной стыковой сварки металлических деталей / К. К. Хренов, Г. П. Сахацкий. – Заяв. 20.07.1953, Бюл. № 2.
3. А. с. 106270 СССР , МКИ В23к 20/12. Способ сварки встык / А. И. Чудиков. – 1957, Бюл. № 5.
4. А. с. 126732. Способ сварки трением встык разнородных металлов / Н. Н. Кабанов, И. В. Аверин. – Заявл. 03.06. 1959; опубл 01.01.1960, Бюл. № 5.
5. Pat. on friction stir butt welding. 1991. – International: PCT/GB92/02203; British: 9125978.8; USA: 5460317. – Welding Institute / W. M. Thomas, E. D. Nicholas, J. C. Needham [et al.].
6. Покляцкий А. Г. Прочность соединений тонколистовых алюминиевых сплавов, полученных сваркой трением с перемешиванием / А. Г. Покляцкий, А. Я. Ищенко, М. Р . Яворская // Автоматическая сварка. – 2007. – № 9. – С. 50–53.
7. Зеленин В. И. Восстановление плит медных кристаллизаторов непрерывной разливки стали методом наплавки трением с перемешиванием / В. И. Зеленин, М. А. Полещук, Е. В. Зеленин и др. // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения. – 2010. – Вып. 13. – С. 476–479.
8. Розробка конструкції та технології виготовлення інструменту для зварювання методом тертя з перемішуванням сплавів на основі Cr, Ni, Co. Виготовлення дослідних зразків інструменту та проведенння лабораторних досліджень характеру їх зношування і руйнування в процесі роботи: Звіт робіт по договору Р7.5.2-2013. – ІНМ НАН України, 2013.
9. Розробка інструментів із надтвердих матеріалів для зварювання тертям з перемішуванням, призначених для виробництва та відновлення ресурсу конструкцій авіаційної та космічної техніки з алюмінієвих та магнієвих сплавів: Звіт робіт по договору № Р8.6.1. – ІНМ НАН України, 2014.
10. Моделирование тепловыделения при сварке и модификации структуры металлов и сплавов трением с перемешиванием / В. М. Нестеренков, В. А. Дутка, А. Л. Майстренко [и др.] // Автоматическая сварка. – 2015. – № 5. – С. 5–14.
11. Review: friction stir welding tools / R. Rai, A. De, H. K. D. H. Bhadeshia [et al.]. // Science and Technology of Welding and Joining. – 2011. – Vol. 16. – P. 325–342.
12. Миронов С. Ю. Формирование зеренной структуры при сварке трением с перемешиванием / С. Ю. Миронов // Физическая мезомеханика. – 2014. – Вып. 17. – С. 103–113.
13. Lee J. A. Friction Stir Welding for Aluminum Metal Matrix Composites (MMC’s) (MSFC Center Director’s Discretionary Fund Final Report, Project № 98-09) NASA / ТМ –1999-209876 / J. A. Lee, R. W. Carter, J. Ding.
14. Штрикман М. М. Состояние и развитие процесса сварки трением линейных соединений (Озор) / М. М. Штрикман // Сварочное производство. – 2007. – № 10. – С. 25–32.
15. Joining Technologies for Coal Power Applications Pacific Northwest National Laboratory DOE-FE Annual Review Meeting / G. Grant, S. Weil // Advanced Research Materials Program Portland, Oregon April 26–28, 2011.
16. Возможности модифицирования структуры легких сплавов трением с перемешиванием / В. М. Нестеренков, А. Л . Майстренко, В. А. Лукаш [и др.] // Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. «Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении», 22–24 мая 2013 г., г. Одесса. – С. 117–120.
17. Колобнев И. Ф. Справочник литейщика. Цветное литье из легких сплавов / И. Ф. Колобнев, В. В. Крымов, А. В. Мельников; изд-е 2-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1974. – 416 с.
18. Портной К. И. Магниевые сплавы. Справочник / К. И. Портной, А. А. Лебедев. – М.: Металлургиздат, 1952. – 736 с.