| 2021 №08 (06) |
DOI of Article 10.37434/as2021.08.07 |
2021 №08 (08) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 8, 2021, с. 35-40
Структура та механічні властивості з’єднань алюмінієвого сплаву 2219-Т87, отриманих контактним стиковим зварюванням оплавленням
С.І. Кучук-Яценко, К.В. Гущин, І.В. Зяхор, С.М. Самотрясов, М.С. Завертанний, А.М. Левчук
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
При проєктуванні і виготовленні конструкцій літальних апаратів з сучасних термічнозміцнених алюмінієвих сплавів існує проблема отримання зварних з’єднань з задовільними механічними властивостями без подальшої термічної обробки великогабаритних виробів. В роботі досліджували формування з’єднань термомеханічнозміцненого сплаву 2219-Т87 при контактному стиковому зварюванні оплавленням. Встановлено, що низькотемпературний підігрів опором в поєднанні з короткочасним нагрівом оплавленням забезпечують формування бездефектних зварних з’єднань. Металографічними дослідженнями встановлено, що з’єднання формуються через тонкий шар розплаву, що є необхідною умовою якісного зварювання алюмінієвих сплавів. Досліджено вплив інтенсивної пластичної деформації при осадці з примусовим формуванням на морфологію часток θ-фази (CuAl2). Встановлено зниження показників твердості в зоні з’єднання, що обумовлено розчиненням і коагуляцією зміцнюючої θ’-фази. Міцність зварних з’єднань як уздовж, так і впоперек ліній прокату становить 76 % міцності основного металу. Бібліогр. 20, табл. 2, рис. 7.
Ключові слова:, алюмінієвий сплав 2219, контактне стикове зварювання оплавленням, зварне з’єднання, механічні властивості.
Надійшла до редакції 05.07.2021
Список літератури
1. Гуреева М.А., Грушко О.Е. (2009) Алюминиевые сплавы в сварных конструкциях современных транспортных средств. Машиностроение и инженерное образование, 3, 27–41.2. Сетюков О.А. (2013) Алюминиевый сплав 1201 в конструкции космического корабля «Буран». Авиационные материалы и технологии. Спецвыпуск, 15–18.
3. Federal Aviation Administration Flight Standards Service (2018) Aviation Maintenance Technician Handbook. [online] Available at:
4. ASTM International – Standards Worldwide, (2014) ASTM B209M - 14 Standard Specification for Aluminum and Aluminum-Alloy Sheet and Plate (Metric). [online] Available at:
5. George, E., Totten, G.E. (2003) Handbook of Aluminum. Volume 1: Physical Metallurgy and Processes, Marcel Dekker Inc. New York, NY, USA.
6. An, L.H., Cai, Y., Liu, W. et al. (2012) Effect of pre-deformation on microstructure and mechanical properties of 2219 aluminum alloy sheet by thermomechanical treatment. Trans. Nonferr. Met. Soc. China., 22, 370–375. DOI: https://doi. org/10.1016/S1003-6326(12)61733-6.
7. Lu, Y., Wang, J., Li, X. et al. (2018) Effects of pre-deformation on the microstructures and corrosion behavior of 2219 aluminum alloys. Mater. Sci. Eng. A, 723, 204–211. doi: 10.1016/j. msea.2018.03.041.
8. Sobih, M., Elseddig, Z., Almazy, K., Sallam, M. (2016) Experimental Evaluation and Characterization of Electron Beam Welding of 2219 Al-Alloy. Indian Journal of Materials Science, Article ID 5671532, DOI: https://doi. org/10.1155/2016/5671532
9. Huang, C., Kou, S. (2000) Partially melted zone in aluminum welds – Liquation mechanism and directional solidifi cation. Weld J., 79 (5), 113–120.
10. Huang, C., Kou, S. (2001) Partially melted zone in aluminum welds: solute segregation and mechanical behavior. Ibid, 80 (1), 9–17.
11. Huang, C., Kou, S. (2001) Partially melted zone in aluminum welds planar and cellular solidifi cation. Ibid, 80 (2), 46–53.
12. Srinivasa, Rao P., Sivadasan, K.G., Balasubramanian, P.K. (1996) Structure-property correlation on AA 2219 aluminium alloy weldments. Bull Mater Sci, 19 (3), 549–557.
13. Poklyatsky, A.G., Chajka, A.A., Klochkov, I.N., Yavorskaya, M.R. (2009) Strength and structure of aluminium alloy welded joints made by friction stir and non-consumable electrode welding. The Paton Welding J., 9, 9–12.
14. Venkateswarlu, D. (2017) Analysing the friction stir welded joints of AA2219 Al–Cu alloy in diff erent heat-treatedstate. IOP Conf. Series: Mater Sci and Eng. Hyderabad, India, 1–2 June 2017. IOP Publishing. DOI: https://doi. org/10.1088/1757-899X/330/1/012074.
15. Kang, J., Feng, Z.C., Frankel, G.S. et al. (2016) Friction stir welding of Al alloy 2219-T8: Part I – Evolution of precipitates and formation of abnormal Al2Cu agglomerates. Metall Mater Trans A, 47 (9), 4553–4565. DOI: https://doi. org/10.1007/s11661-016-3648-7.
16. Kang, J., Feng, Z.C., Li, J.C. et al. (2016) Friction stir welding of Al alloy 2219-T8: Part II – mechanical and corrosion. Ibid, 47 (9), 4566–4577. DOI: https://doi.org/10.1007/s11661-016-3646-9.
17. Kang, J., Liang, S., Wu, A. et al. (2017) Local liquation phenomenon and its eff ect on mechanical properties of joint in friction stir welded 2219 Al alloy. Acta Metall. Sin., 53(3), 358– 368. DOI: https://doi.org/10.11900/0412.1961.2016.00311.
18. Rivera, O.G., Allison, P.G., Brewer, L.N. et al. (2018) Infl uence of texture and grain refi nement on the mechanical behavior of AA2219 fabricated by high shear solid state material deposition. Mater. Sci. Eng. A, 724, 547–558. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.03.088.
19. Кучук-Яценко С.И. (1992) Контактная стыковая сварка оплавлением. Киев, Наукова думка.
20. Кучук-Яценко С.И., Чвертко П.Н., Семенов Л.А. и др. (2010) Особенности контактной стыковой сварки высокопрочного алюминиевого сплава 2219. Автоматическая сварка, 3, 9–12.
Реклама в цьому номері:
Вартість передплати/замовлення на журнали або окремі статті
| журнал/валюта | річний комплект друкований |
1 прим. друкований |
1 прим. електронний |
одна стаття |
| AS/UAH | 1800 грн. | 300 грн. | 300 грн. | 150 грн. |
| AS/USD | 192 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| AS/EUR | 180 € | 30 € | 25 € | 15 € |
| TPWJ/UAH | 7200 грн. | 600 грн. | 600 грн. | 280 грн. |
| TPWJ/USD | 384 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| TPWJ/EUR | 360 € | 30 € | 25 € | 15 € |
| SEM/UAH | 1200 грн. | 300 грн. | 300 грн. | 150 грн. |
| SEM/USD | 128 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| SEM/EUR | 120 € | 30 € | 25 € | 15 € |
| TDNK/UAH | 1200 грн. | 300 грн. | 300 грн. | 150 грн. |
| TDNK/USD | 128 $ | 32 $ | 26 $ | 16 $ |
| TDNK/EUR | 120 € | 30 € | 25 € | 15 € |
AS = «Автоматичне зварювання» - 6 накладів на рік;
TPWJ = «PATON WELDING JOURNAL» - 12 накладів на рік;
SEM = «Сучасна електрометалургія» - 4 наклада на рік;
TDNK = «Технічна діагностика та неруйнівний контроль» - 4 наклада на рік.