Автоматичне зварювання, 2016, №06



2016 №06 (14)

DOI of Article 10.15407/as2016.06.15

2016 №06 (16)

---

Журнал «Автоматическая сварка», №5-6, 2016, с. 93-98
 

Особенности и преимущества процесса сварки трением с перемешиванием стыковых соединений тонколистовых алюминиево-литиевых сплавов

А. Г. Покляцкий, В. В. Кныш, И. Н. Клочков, С. И. Мотрунич

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В статье проанализированы структурные особенности, характеристики прочности и долговечности тонколистовых соединений алюминиево-литиевых сплавов 1420 и 1460, полученных аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом и сваркой трением с перемешиванием. Показано, что применение сварки трением с перемешиванием обеспечивает формирование неразъемных соединений с минимальным уровнем концентрации напряжений в местах перехода от шва к основному материалу и позволяет избежать в швах дефектов в виде пор, макровключений оксидной плены и горячих трещин, обусловленных расплавлением и кристаллизацией металла при сварке плавлением. При этом в результате интенсивной пластической деформации металла под буртом инструмента и в ядре шва формируется мелкокристаллическая (3…4 мкм) однородная дезориентированная структура, а на прилегающих участках происходит удлинение и искривление зерен в направлении перемещения пластифицированного металла. Вследствии этого повышаются твердость и предел прочности металла шва соединений. Снижение температуры нагрева свариваемых кромок обеспечивает уменьшение максимального уровня растягивающих остаточных продольных напряжений в сварных соединениях по сравнению с аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. Установлено, что характеристики сопротивления усталости стыковых сварных соединений, выполненных сваркой трением с перемешиванием, превышают характеристики соединений, выполненных аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. Библиогр. 10, рис. 9.
 
Ключевые слова: алюминиево-литиевые сплавы, сварка трением с перемешиванием, дефекты, микроструктура, предел прочности, сопротивление усталости
 
Поступила в редакцию 28.03.2016
Подписано в печать 19.05.2016
 

1. Белецкий В. М. Алюминиевые сплавы (состав, свойства, технология, применение). Справочник / В. М. Белецкий, Г. А. Кривов; под общ. ред. И. Н. Фридляндера – К.: КОМИНТЕХ , 2005. – 365 с.
2. Авиационные материалы. Избранные труды «ВИАМ » 1932-2002: Юбилейный науч.-техн. сборник; под общ. ред. Н. Каблова – М.: МИСИС «ВИАМ », 2002. – С. 424 с.
3. Братухин А. Г. Современные авиационные материалы: технологические и функциональные особенности / А. Г. Братухин. – М.: Авиатехинформ, 2003. – 440 с.
4. Рабкин Д. М. Металловедение сварки алюминия и его сплавов / Д. М. Рабкин, А. В. Лозовская, И. Е. Склабинская. – К.: Наукова думка, 1992. – 160 с.
5. Машин В. С. Механические свойства соединений алюминиевых сплавов при сварке плавящимся и неплавящимся электродом / В. С. Машин, А. Г. Покляцкий, В. Е. Федорчук // Автоматическая сварка. – 2005. – № 9. – С. 43–49.
6. Int. Pat. Application PCT/GB 92/02203; GB Pat. Application 9125978.8. Friction Stir Butt Welding / W. M. Thomas, E. D. Nicholas, J. C. Needham [et al.]. – Publ. 1991.
7. Defalco J. Friction stir welding vs. fusion welding / J. Defalco // Welding Journal. – 2006. – № 3. – P. 42–44.
8. Ericsson M. Influence of melding speed on the fatigue of friction stir welds, and comparison with MIG and TIG / M. Ericsson, R.Sandstrom // International Journal of Fatigue. – 2003. – № 25. – P. 1379–1387.
9. Enomoto М. Friction stir welding: research and industrial applications / M. Enomoto // Welding International. – 2003. – № 5. – P. 341–345.
10. Пат. 54096 Україна, МП К В23К 20/12. Інструмент для зварювання тертям з перемішуванням алюмінієвих сплавів / А. Я. Іщенко, А. Г. Покляцький; заявник і патентовласник ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. – № u201005315; заяв. 30.04.2010; опубл. 25.10.2010, Бюл. № 20.