Eng
Ukr
Rus
Печать
2015 №01 (06) DOI of Article
10.15407/sem2015.01.07
2015 №01 (08)

Современная электрометаллургия 2015 #01
SEM, 2015, #1, 44-49 pages

 
ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ СЛЯБОВЫХ МЕДНЫХ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ МНЛЗ. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА МЕТАЛЛА В ЗОНЕ СОЕДИНЕНИЯ
 
Journal                    Современная электрометаллургия
Publisher                 International Association «Welding»
ISSN                       2415-8445 (print)
Issue                       № 1, 2015 (March)
Pages                      44-49
 
 
Authors
Г. М. Григоренко, Л. И. Адеева, А. Ю. Туник, М. А. Полещук, В. И. Зеленин, Е. В. Зеленин
E.O. Paton Electric Welding Institute, NASU
 
 
Abstract
Приведены результаты исследования структуры и свойств сварных соединений медных пластин, полученных внахлест сваркой трением с перемешиванием (СТП). Соединяли пластины из чистой меди (М0) разной толщины: верхние - 2,5...5 мм, нижние - 16...22 мм. При СТП меди в результате пластической деформации металла, нагретого до температуры рекристаллизации, получены качественные сварные соединения без трещин и подрезов между основным металлом и металлом шва, а также пор в зоне соединения. Путем накладывания швов на определенном расстоянии друг от друга можно получить сплошное приваривание более тонкой верхней к массивной нижней пластине (по типу наплавки) с перекрытием зон перекристаллизации при минимальном нагреве и короблении деталей. В процессе деформации и перемешивания металла в твердой фазе создается более плотная микроструктура металла зоны соединения по сравнению с основным материалом. Микротвердость металла швов сопоставима с микротвердостью основного металла, а иногда бывает даже выше за счет измельчения зерна и деформации структуры. Так, при скоростях перемещения 110 мм/мин и вращения инструмента 1400 об/мин образовалось сварное соединение, практически равнопрочное с основным металлом. Проведенные исследования позволяют рекомендовать способ СТП для приварки внахлест медного листа к медной плите кристаллизатора машин непрерывного литья заготовок с целью восстановления его первоначальных размеров. Библиогр. 18, табл. 1, ил. 8.
 
 
Keywords: сварка трением с перемешиванием; рабочий инструмент; режимы сварки; механическое перемешивание; структура; микротвердость; рентгеноструктурный анализ
 
 
Received:                30.12.14
Published:               24.03.14
 
 
References
1. Радиальный слябовый кристаллизатор со щелевыми каналами и никелевым покрытием стенок / А.А. Макрушин, А.В. Куклев, Ю.М. Айзин и др. - М.: Металлургиздат, 2005. - С. 38-41.
2. Масато Т. Кристаллизаторы установок непрерывной разливки стали от «Mashima Kosan». Электроплакирование и термическое напыление: Междунар. науч.-практ. семинар.Е Екатеринбург, 2009. - С. 1-19.
3. Improvement in continuous casting mold technology the first fully ceramic - coated molds / K. Goode, D. Preshaw, B. Stalker et al. // Iron & Steel Technology. - 2008. - 7, № 2. - C. 74-76.
4. Упрочнение наплавкой трением с перемешиванием никелем медных стенок кристаллизаторов машин непрерывного литья заготовок / Г.М. Григоренко, В.И. Зеленин, П.М. Кавуненко и др. // Зб. наук. ст. за результатами, отриманими в 2010Д2012 рр., цільової комплексної програми НАН України «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин». - Киев: ІЕЗ ім.Є.О. Патона НАН України, 2012. - С. 369-372.
5. Pat. 9125978.8 GB, МПК PCTrGB92. Friction stir butt welding / W.M. Thomas. - Publ. 01.12.91.
6. Ищенко А.Я., Лабур Т.М. Сварка современных конструкций из алюминиевых сплавов. - Киев: Наук. думка, 2013. - 415 с.
7. Карманов В. В., Каменева А. Л., Карманов В. В. Сварка трением с перемешиванием алюминиевых сплавов: сущность и специфические особенности процесса, особенности структуры сварного шва // Аэрокосмическая техника. - 2012. - № 32. - С. 67-80.
8. Эрикссон Л. Г., Ларссон Р. Ротационная сварка трением, научные исследования и новые области применения // Технология машиностроения. - 2003. - № 6. - C. 81-84.
9. Kwon Y. J., Shigematsu I., Saito N. Dissimilar friction stir welding between magnesium and aluminium alloys // Materials Letters. - 2008. - 62. - P. 3827-3829. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2008.04.080
10. Zhou L., Liu H. J. Effect of 0.5 wt.% hydrogen addition on microstructural evolution of TiД6AlД4V alloy in the friction stir welding and post-weld dehydrogenation process // J.Materials characterization. - 2011. - 62. – 1036-1041. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2011.07.016
11. Ueji R., Fujii H. b, Cuib L. Friction stir welding of ultrafine grained plain low-carbon steel formed by the martensite process // J. Mater. Sci. and Eng. - 2006. - A 423. - P.324-330. https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.02.038
12. Технология восстановительного ремонта слябовых кристаллизаторов МНЛЗ наплавкой трением с перемешиванием / Ю. Н. Никитюк, Г. М. Григоренко, В. И. Зеленин и др. // Современ. электрометаллургия. - 2013. - №3. - С. 51-55.
13. Microstructure and mechanical properties of friction stir welded pure Cu plates / Y. Sun, N. Xu., Y.Morisada, H.Fujii // Transaction of JWRI. - 2012. - 41, № 1. - Р. 53-58.
14. Effect of friction stir welding parameters on the microstructure and mechanical properties of the dissimilar AlДСu joints / P. Xue, D.R. Ni, D. Wang et al. // Mater. Sci. and Eng. - 2011. - 528. - P. 4683-4689.
15. Sun Y. F., Fujii H. Investigation of the welding parameter dependent microstructure and mechanical properties of friction stir welded pure copper // Ibid. - 2010. - 527. - P. 6879-6886.
16. Hwang Y. M., Fan P. L., Lin C. H. Experimental study on Friction Stir Welding of copper metals // J. of materials processing technology. - Sun Yat-Sen University No.70, Lien-Hai Rd., Kaohsiung 804, Taiwan-210, (2010). - P. 1667-1672. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.05.019
17. Savolainen K. Friction stir welding of copper and microstructure and properties of the welds // Doctoral dissertation for the degree of Doctor of Science in Technology. - Espoo, Finland: AaltoUniversitySchool of Engineering, 2012. - 174 p.
18. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Я.С. Уманский, Ю.А. Скаков, А.Н. Иванов, Л.Н. Расторгуев. - М.: Металлургия, 1982. - 632 с.
>