Автоматичне зварювання, 2023, №09



2023 №09 (03)

DOI of Article 10.37434/as2023.09.04

2023 №09 (05)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 9, 2023, с. 21-28

Теплові процеси і еволюція структури нержавіючих сталей при зварюванні тертям з перемішуванням інструментом з pcBN

А.Л. Майстренко¹, М.П. Беженар¹, С.Д. Заболотний¹, В.А. Дутка¹, М.О. Черв’яков², А.М. Степанець¹, І.О. Гнатенко¹, М.О. Цисар¹

¹ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України. 04074, м. Київ, вул. Автозаводська, 2. E-mail: otdel9m@ism.kiev.ua
²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Показано, що використання надтвердих матеріалів на основі кубічного нітриду бору для виготовлення робочих елементів інструмента для реалізації процесів зварювання сталей тертям з перемішуванням дає можливість забезпечити термомеханічну стійкість інструмента. Виконано комп’ютерне моделювання температурного поля в інструменті та у сталевих деталях в процесі зварювання сталей тертям з перемішуванням нержавіючих сталей інструментом на основі полікристалічного нітриду бору (pcBN). Показано узгодження чисельних і експериментальних результатів розподілу температури в зоні руху інструмента. Визначено міцність зварних з’єднань деталей з нержавіючих сталей та проаналізовано еволюцію структури зварних швів. Бібліогр. 17, табл. 4, рис. 8.
Ключові слова: еволюція структури, зварювання тертям з перемішуванням, інструмент, киборит, міцність, моделювання, нержавіючі сталі, температурне поле


Надійшла до редакції 28.06.2023

Список літератури

1. Майстренко А.Л., Лукаш В.А., Заболотный С.Д. и др. (2016) Применение метода трения с перемешиванием для сварки магниевых сплавов и модификации их структуры. Автоматическая сварка, 5, 74–81.
2. Майстренко А.Л., Лукаш В.А., Усенко Б.О. и др. (2019) Сварка алюминиевых криволинейных панелей методом трения с перемешиванием. Тези Всеукраїнської міжнародної конференції «Проблеми зварювання та споріднених технологій», 17–19 вересня 2019 р., Миколаїв–Коблево, 85–86.
3. Гнатенко І.О., Олійник Н.О., Ільницька Г.Д. та ін. (2019) Вплив зварювання тертям з перемішуванням на корозійну стійкість високоміцних алюмінієвих сплавів. Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. 2019. Вып. 22. Киев, ИСМ им. В.Н. Бакуля НАН Украины, сc. 469–476.
4. Григоренко Г.М., Адеева Л.И., Туник А.Ю. и др. (2015) Использование метода сварки трением с перемешиванием для ремонта и восстановления изношенных медных плит кристаллизаторов МНЛЗ. Автоматическая сварка, 5-6, 60–63.
5. Zhu, X.K., Chao, Y.J. (2004) Numerical simulation of transient temperature and residual stresses in friction stir welding of 304L stainless steel, Journal of Materials Processing Technology, 146, 263–272.
6. Al-moussawi, M., Smith, A., Young, A. et al. (2016) An Advanced Numerical Model of Friction Stir Welding of DH36 Steel, 11th International Symposium of friction stir welding. Cambridge, UK. Conference Paper. Режим доступу: https://www.researchgate.net/publication/305330065
7. Майстренко А. Л., Нестеренков В. М., Дутка В. А. и др. (2015) Моделирование тепловых процессов при сварке и модификации структуры металлов и сплавов трением с перемешиванием. Автоматическая сварка, 1, 5–14.
8. Новіков М.В., Шульженко О.О., Беженар М.П. та ін. (1998) Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору. Пат. 25281А, Україна, МКИ С04В35/5831. Заявл. 21.07.97, Опубл. 25.12.98, бюл. № 6.
9. Новиков Н.В., Шульженко А.А., Беженар Н.П. и др. (2001) Киборит: получение, структура, свойства, применение. Сверхтвердые материалы, 2, 40–51.
10. Megadiamond pcBN Products for Industrial Tooling. USA: The Publication of Megadiamond.
11. Introduction to De Beers PCD and pcBN cutting tool materials: 1.2.3. – The Publication of De Beers Industrial Diamond Division.
12. Беженар Н.П., Романенко Я.М., Коновал С.М. и др. (2018) Киборит: новые материалы и новые области применения. VI-я Международная самсоновская конференция «Материаловедение тугоплавких соединений», 22– 24 мая, г. Киев, Украина.
13. Зубченко А.С. (2003) Марочник сталей и сплавов. Москва, Машиностроение.
14. Bentz, D.P., Prasad, K. (2007) Thermal Performance of Fire Resistive Materials I. Characterization with Respect to Thermal Performance Models, Edition: NISTIR 7401; Publisher: U.S. Department of Commerce.
15. Bentz, D.P., Flynn, D.R., Kim, J.H., Zarr, R.R. (2006) A Slug Calorimeter for Evaluating the thermal Performance of Fire Resistive Materials. Fire and Materials, 30 (4), 257–270.
16. Bogaard, R.H., Desai, P.D., Li, H.H., Ho, C.Y. (1993) Thermophysical Properties of Stainless Steels. Thermochimica Acta, 218, 373–393.
17. Nandan, R., Roy, G.G., Lienert, T.J., DebRoy, T. (2006) Numerical modelling of 3D plastic flow and heat transfer during friction stir welding of stainless steel. Science and Technology of Welding and Joining, 11, 5, 526–53.

---

Реклама в цьому номері:

---