| 2026 №04 (03) | 2026 №04 (05) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 4, 2026, с. 38-44
Структура та мікротвердість стикових зварних з’єднань мідних сплавів, одержаних зварюванням тертям з перемішуванням
А.Ю. Тунік
, Л.І. Адєєва, М.А. Полєщук, С.Г. Григоренко
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11.
Е-mail: allatunik@gmail.com
У роботі наведено результати дослідження впливу технологічних параметрів процесу зварювання тертям з перемішуванням (ЗТП) на структуру та мікротвердість стикових зварних з’єднань технічної міді марки М1. Процес ЗТП проходить за рахунок пластичної деформації металу, розігрітого до температури рекристалізації без розплавлення. Встановлено, що температура процесу визначається площею взаємодії робочого інструменту з металом пластин, що з’єднується, та технологічними параметрами. У роботі досліджено вплив осьового навантаження (заглиблення заплечика) і швидкості зварювання на структуру та мікротвердість мідних зварних з’єднань. Збільшення заглиблення заплечика з 0,2 до 0,6 мм при постійних інших параметрах ЗТП призводить до зниження мікротвердості всіх зон з’єднань максимум на 15 % завдяки більшому тепловкладенню. Висота шва зменшується на 7 %, структура основної частини шва стає більш однорідною. Збільшення швидкості зварювання з 25 до 100 мм/хв при постійних інших параметрах ЗТП суттєво не впливає на розміри швів. При швидкості зварювання 40 мм/хв, яка забезпечує оптимальне тепловкладення, дефектів у зварному з’єднані не виявлено. У зоні з’єднання утворюється щільна бездефектна структура з дрібним зерном і мікротвердістю, наближеною до мікротвердості основного металу. Бібліогр. 12, табл. 2, рис. 6.
Keywords: зварювання тертям з перемішуванням, робочий інструмент, технологічні параметри, мідні з’єднання, структура, властивості
Отримано 08.10.2025
Отримано у переглянутому вигляді 21.12.2025
Підписано до друку 20.07.2026
Оприлюднено 24.07.2026
Список літератури
1. Thomas, W.M. (1991) Friction stir butt welding. Pat. GB9125978.8, PCT/GB92. Publ. 01.12.91.2. Savolainen, K. (2012) Friction Stir Welding of Copper and Microstructure and Properties of the Welds. Doct. dissertation for the degree of Dr. of Science in Technology. Aalto University School 2012. ISBN 978-952-60-4500-9.
3. Ishchenko A.Ya., Labur T.M. (2013) Welding of modern structures from aluminum alloys. Kyiv, Naukova Dumka [in Russian].
4. Покляцький А.Г., Мотруніч С.І., Кушнарьова О.С. (2021) Властивості стикових з’єднань тонколистового алюмінієво-літієвого сплаву 1460, отриманих тертям з перемішуванням та TIG. Автоматичне зварювання, 7, 3–8. DOI: https://doi.org/10.37434/as2021.07.01
5. Khokhlov, M.A., Makhnenko, O.O., Kostin, V.A., Pokliatskyi, A.G., Falchenko, Iu.V., Khokhlova, Yu.A. (2024) Thermomechanical processes in friction stir welding of magnesium alloy sheets. The Paton Welding J., 5, 11–17. DOI: https://doi.org/10.37434/tpwj2024.05.02
6. Zhou, L., Liu, H.J. (2011) Effect of 0.5 wt. % hydrogen addition on microstructural evolution of Ti–6Al–4V alloy in the friction stir welding and post-weld dehydrogenation process. J. Mater. Characterization, 62, 1036–1041. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchar.2011.07.016
7. Григоренко Г.М., Адеева Л.И., Туник А.Ю., Полещук М.А., Зеленин В.И., Зеленин Е.В. (2015) Восстановительный ремонт слябовых медных кристаллизаторов МНЛЗ. Структура и свойства металла в зоне соединения. Современная электрометаллургия, 1, 44–49. DOI: https://doi.org/10.15407/sem2015.01.07
8. Григоренко Г.М., Полещук М.А., Адєєва Л.І., Тунік А.Ю. та ін. (2016) Особливості структури з’єднань матеріалів Cu-Cu, Ni-Cu, Сталь-Сu, отриманих внахлест способом зварювання тертям з перемішуванням. Автоматичне зварювання, 5-6, 82–87. DOI: https://doi.org/10.15407/as2016.06.13
9. Полєщук М.А., Шевцов А.В., Доценко І.В., Теплюк В.М. и др. (2021) Дослідження температурного стану мідних пластин у зоні швів при зварюванні тертям з перемішуванням. Автоматичне зварювання, 3, 29–34. DOI: https://doi.org/10.37434/as2021.03.05
10. Smith, C.B., Bendzsak, G.B., North, T.H. (2002) Heat and material flow modeling of the friction stir welding process . NJST Special Publication SP, 949, 475–486.
11. Григоренко Г.М., Адеева Л.И., Туник А.Ю. и др. (2015) Использование метода сварки трением с перемешиванием для восстановления изношенных медных плит кристаллизаторов МНЛЗ. Автоматическая сварка, 5-6, 60–63.
12. Никитюк Ю.Н., Григоренко Г.М., Зеленин В.И. и др. (2013) Технология восстановительного ремонта слябовых кристаллизаторов МНЛЗ наплавкой трением с перемешиванием. Современная электрометаллургия, 3, 51–55.
Ця стаття у відкритому доступі за Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.