Eng
Ukr
Rus
Печать
2018 №04 (03) DOI of Article
10.15407/as2018.04.04
2018 №04 (05)

Автоматическая сварка 2018 #04
Журнал «Автоматическая сварка», № 4, 2018, с. 24-30
 
Визначення параметрів режиму зварювання тертям з перемішуванням сплаву на основі алюмінію

І. О. Вакуленко, С. О. Плітченко
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. 49010, м. Дніпро, вул. Лазаряна, 2. E-mail: plit4enko@ukr.net

На прикладі алюмінієвого сплаву пропонується методика визначення параметрів процесу з’єднання пластин за технологією зварювання тертям з перемішуванням. В процесі досліджень за різних співвідношень частоти обертання робочого інструмента та нормального притискання до з’єднуваних кромок визначено характер розігріву металу. З аналізу характеру підвищення температури розігріву з’єднуваних кромок визначено мінімальне значення температурного інтервалу при реалізації технології зварювання тертям з перемішуванням. За аналізом отриманих експериментальних даних пропонується концепція визначення основних параметрів процесу зварювання. Бібліогр. 17, рис. 9.

Ключові слова: зварювання тертям з перемішуванням; теплова енергія; робочий інструмент; режими зварювання; сплави на основі алюмінію; оптимальна температура

Поступила в редакцию 23.02.2018
Подписано в печать 28.03.2018

Список литературы
  1. Thomas W. M., Nicholas E. D., Needham J. C. et al. (1991) Friction Stir Butt Welding. Int. Pat. Application № PCT/GB 92/02203; GB Pat. Application № 9125978.8. Publ. 1991.
  2. Shneider J. A. (2007) Temperature distribution and resulting metal flow. Friction stir welding and processing, 37–49.
  3. Макаров Э. Л., Королев С. А., Штрикман М. М., Кащук Н. М. (2010) Моделирование тепловых процессов при фрикционной сварке. Сварка и диагностика, 3, 21–25.
  4. Mishara R. S., Mahoney M. W. (2007) Friction stir welding and processing. Ohio, ASM International.
  5. Покляцкий А. Г., Ищенко А. Я., Подъельников С. В. (2008) Влияние параметров процесса сварки трением с перемешиванием на формирование швов соединений алюминиевых сплавов толщиной 1,8…2,5 мм. Автоматическая сварка, 10, 27–30.
  6. Song M., Kovacevic R. (2003) Numerical and Experimental Study of the Heat Transfer Process in Friction Stir Welding. Ins. Mech. Eng., B, J. Eng. Manuf., IMECHE, 217, 73–85.
  7. Вакуленко І. О., Мітяєв О. А., Плітченко С. О. (2014) Про структурні перетворення при зварюванні тертям з перемішуванням алюмінієвого сплаву. Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. Запоріжжя, 1, сс. 8–10.
  8. Schneider J. A., Nunes A. C. (2004) Characterization of plastic flow and resulting microtextures in a friction stir weld. mater. trans. B, 35, 777–783.
  9. Colligan K. (2003) Tapered Friction Stir Welding Tool. Int. Pat. Application 10/140,797; US, Pat. 6,669,075 B2.
  10. Вакуленко І. О., Плітченко С. О., Надеждін Ю. Л. (2012) Використання технології зварювання тертям з перемішуванням алюмінієвого сплаву. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна. Дніпро, 41, 230–233.
  11. Вакуленко І. О., Плітченко С. О., Надеждін Ю. Л. (2012) Спосіб зварювання тертям з перемішуванням сплавів на основі алюмінію. Україна, Пат. 75698, МПК В23К 1/00; заявник і патентовласник Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. ак. В. Лазаряна. U201206529.
  12. Reynolds A. P., Shneider A. P. (2007) Microstructure development in aluminum alloy friction stir welds. Friction stir welding and processing, 51–70.
  13. Вакуленко И. А., Большаков В. И. (2008) Морфология структуры и деформационное упрочнение стали. Днепропетровск, Днепропетровский национальный университет.
  14. Hayes R. W., Hayes W. C. (1982) On the mechanism of delayed discontinuous plastic flow in an age-hardened nickel alloy. Acta Metallurgica, 30, 1295–1301.
  15. Вилль В. И. (1970) Сварка металлов трением. Ленинград, Машиностроение.
  16. Vakulenko I. O., Plitchenko S. O. (2017) Determination activation energy of friction stir welding. Welding and related technologies. Proc. of 9th Intern. Conf. of young scientists (23–26 May 2017, Kyiv, Ukraine). Kyiv, pp. 54–58.
  17. Ерохин А. А. (1973) Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности. Москва, Машиностроение.


Читать реферат на русском



И. А. Вакуленко, С. А. Плитченко
Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна. 49010, г. Днепр, ул. Лазаряна, 2. E-mail: plit4enko@ukr.net
 
Определение параметров режима сварки трением с перемешиванием сплава на основе алюминия
 
На примере алюминиевого сплава предлагается методика определения параметров процесса соединения пластин по технологии сварки трением с перемешиванием. В процессе исследований при различных соотношениях частоты вращения рабочего инструмента и нормального прижима к соединяемым кромкам определен характер разогрева металла. Из анализа характера повышения температуры разогрева соединяемых кромок определено минимальное значение температурного интервала при реализации технологии сварки трением с перемешиванием. По анализу полученных экспериментальных данных предлагается концепция определения основных параметров процесса сварки. Библиогр. 17, рис. 9.
 
Ключевые слова: сварка трением с перемешиванием; тепловая энергия; рабочий инструмент; режимы сварки; сплавы на основе алюминия; оптимальная температура


Read abstract and references in English



I. O. Vakulenko, S. O. Plitchenko
Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan. 2 Lazarayn Str., Dnipro, 49010. E-mail: plit4enko@ukr.net
 
Determination of parameters of friction stir welding mode of aluminum-based alloy
A procedure is proposed for determination of parameters of process of plates joining using friction stir welding technology by the example aluminum alloy. A nature of metal heating was determined in the process of investigation of working tool rotation at different relationships of frequencies and normal pressing to joined edges. A minimum value of temperature interval in realizing of friction stir welding technology was determined from the analysis of nature of increase of heating temperature of edges being joined. Based on the analysis of received experimental data a concept of determination of main parameters of welding process was proposed. 17 Ref., 9 Fig.
 
Keywords: friction stir welding, heat energy, working tool; welding mode, aluminum-based alloys, optimum temperature
References
  1. Thomas, W.M., Nicholas, E.D., Needham, J.S. et al. (1991) Friction stir butt welding. Int. Pat. Appl. PCT/GB 92/02203; GB Pat. Appl. 9125978.8. Publ. 1991.
  2. Schneider, J.A. (2007) Temperature distribution and resulting metal flow: Friction stir welding and processing, 37-49.
  3. Makarov, E.L., Korolyov, S.A., Shtrickman, M.M., Kashchuk, N.M. (2010) Modeling of thermal processes in friction welding. Svarka i Diagnostika, 3, 21-25 [in Russian].
  4. Mishara, R.S., Mahoney, M.W. (2007) Friction stir welding and processing. Ohio, ASM International.
  5. Poklyatsky, A.G., Ishchenko, A.Ya., Podielnikov, S.V. (2008) Influence of friction stir welding process parameters on weld formation in welded joints of aluminium alloys 1.8-2.5 mm thick. The Paton Welding J., 10, 22-25.
  6. Song, M., Kovacevic, R. (2003) Numerical and experimental study of the heat transfer process in friction stir welding. In: Proc. Ins. Mech. Eng., B.J. Eng. Manuf., IMECHE, 217, 73-85.
  7. Vakulenko, I.O., Mityaev, O.A., Plitchenko, S.O. (2014) On structure transformations in friction stir welding of aluminium alloy. In: New materials and technologies in metallurgy and mechanical engineering. Zaporizhzhya, 1, 8-10 [in Ukrainian].
  8. Schneider, J.A., Nunes, A.C. (2004) Characterization of plastic flow and resulting microtextures in a friction stir weld. Mater. Trans. B, 35, 777-783.
  9. Colligan, K. (2003) Tapered friction stir welding tool. Int. Pat. Appl. 10/140,797; US Pat. 6,669,075 B2. Publ. 30.12.2003.
  10. Vakulenko, I.O., Plitchenko, S.O. Nadezhdin, Yu.L. (2012) Application of friction stir welding technology of aluminium alloy. Visnyk Dniprop. Nats. Zalizn. Transport. Univers. V. Lazaryana, 41, 230-233 [in Ukrainian].
  11. Vakulenko, I.O., Plitchenko, S.O. Nadezhdin, Yu.L. (2012) Method of friction stir welding of aluminium-based alloys. Ukraine Pat. 75698, Int. B23K 1/00. Fill. 29.05.12; Publ. 10.12.12 [in Ukrainian].
  12. Reynolds, A.P., Schneider, A.P. (2007) Microstructure development in aluminum alloy friction stir welds. In: Friction stir welding and processing, 51-70.
  13. Vakulenko, I.A., Bolshakov, V.I. (2008) Morphology of structure and strain hardening of steel: Monography. Dnepropetrovsk, DNU [in Russian].
  14. Hayes, R.W., Hayes, W.C. (1982) On the mechanism of delayed discontinuous plastic flow in an age-hardened nickel alloy. Acta Metallurgica, 30, 1295-1301.
  15. Vill, V.I. (1970) Friction welding of metals. Leningrad, Mashinostroenie [in Russian].
  16. Vakulenko, I.O., Plitchenko, S.O. (2017) Determination activation energy of friction stir welding. In: Proc. of 9th Intern. Conf. of Young Scientists on Welding and Related Technologies (23-26 May 2017, Kyiv, Ukraine). Kyiv, 54-58.
  17. Erokhin, A.A. (1973) Fundamentals of fusion welding. Physical-chemical principles. Moscow, Mashinostroenie [in Russian].


>