ГОРЯЧЕЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ СВАРНЫХ ЗАГОТОВОК ЛИСТОВ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА 1565ЧМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассмотрены особенности деформирования в холодном и нагретом состояниях сварных заготовок сплава 1565чМ толщиной 8,0 мм, выполненных сваркой трением с перемешиванием. Установлено, что сварные соединения сплава 1565чМ толщиной 8,0 мм, полученные сваркой трением с перемешиванием обладают высокими прочностными свойствами в сочетании с достаточной пластичностью. Так угол изгиба соединений составляет соединений составляет 165…170 °. Коэффициент прочности сварного соединения составляет 0,96 от прочности основного металла. При этом временное сопротивление металла шва по своему значению превосходит временное сопротивление как основного металла, так и сварного соединения. Соединения сплава 1565чМ, выполненные сваркой трением с перемешиванием, обладают хорошей деформируемостью при холодной деформации. Эта особенность сварных заготовок из листов сплава 1565чМ объясняется наличием в структуре зоны перемешивания мелкозернистой рекристаллизованной структуры, которая формируется в результате теплового и силового воздействия рабочего инструмента на свариваемый материал в процессе осуществления сварки. Режимы сварки, обеспечивающие указанные механические свойства соединений, были использованы для сварки обечаек (заготовок) газовых баллонов (лейнеров). Технология изготовления таких баллонов включает в себя следующие операции: сварка обечайки, калибровка обечайки, контроль качества шва на обечайке, осадка обечайки в горячую форму для формовки днищ, вварка штуцеров и общий контроль на герметичность. Эксперименты по формовке днищ лейнеров за счет осадки обечайки в нагретую до 450…500 °С показали, что наблюдается интенсивное вытекание металла шва за счет различий в деформационной способности металла шва и основного металла. Такое поведение металла шва при горячем деформировании можно объяснить проявлением эффекта сверхпластичности металла шва в виду наличия рекристаллизованной ультра мелкозернистой структуры. Установлено, что начиная с температуры 400 °С относительное удлинение металла шва существенно превосходит значение удлинения основного металла. При температуре 450 °С указанное различие достигло уже 72 %. Для сварного шва сплава 1565чМ начиная с температуры нагрева 540 °С происходит аномальный рост зерна, который захватывает весь шов.

Об авторах

Виктор Васильевич Овчинников

Московский политехнический университет

Email: vikovl956@mail.ru
доктор технических наук

Денис Алексеевич Поляков

Московский политехнический университет

Список литературы

  1. Дриц А.М., Овчинников В.В. Сварка алюминиевых сплавов. М.: Руда и металла, 2020. 476 с.
  2. Колобнев Н.И. Алюминиево-литиевые сплавы со скандием // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 7. С. 12-16.
  3. Федорчук В.Е., Кушнарева О.С., Алексеенко Т.А., Фальченко Ю.В. Особенности легирования скандием металла швов сварных соединений высокопрочных алюминиевых сплавов // Автоматическая сварка. 2014. № 5. С. 30-34.
  4. Покляцкий А.Г. Особенности распределения температур в тонколистовом алюминиевом сплаве АМг5М при сварке трением с перемешиванием // Автоматическая сварка. 2011. № 8. С. 48-51.
  5. Овчинников В.В. Технологические особенности сварки трением с перемешиванием алюминиевых и магниевых сплавов (обзор) // Машиностроение и инженерное образование. 2016. № 4. С. 22-45.
  6. Mishra R.S., Ma Z.Y. Friction stir welding and processing // Materials Science and Engineering: R: Reports. 2005. Vol. 50. P. 1-78.
  7. Elangovan K., Balasubramanian V. Influences of tool pin profile and tool shoulder diameter on the formation of friction stir processing zone in AA6061 aluminium alloy // Materials & Design. 2008. Vol. 29. P. 362-373.
  8. Gratecap F., Racineux G., Marya S. A simple methodology to define conical tool geometry and welding parameters in friction stir welding // International Journal of Material Forming. 2008. Vol. 1. P. 143-158.
  9. Kumar K., Kailas SV., Srivatsan T.S. The Role of Tool Design in Influencing the Mechanism for the Formation of Friction Stir Welds in Aluminum Alloy 7020 // Materials and Manufacturing Processes. 2011. Vol. 26. P. 915-921.
  10. Sato Y.S., Urata M., Kokawa H. Parameters controlling microstructure and hardness during friction-stir welding of precipitation-hardenable aluminum alloy 6063 // Metallurgical and Materials Transactions A. 2002. Vol. 33. P. 625-635.
  11. Cavaliere P., Squillace A., Panella F. Effect of welding parameters on mechanical and microstructural properties of AA6082 joints produced by friction stir welding // Journal of Materials Processing Technology. 2008. Vol. 200. P. 364-372.
  12. Дриц А.М., Овчинников В.В., Бакшаев В.А. и др. Влияние подачи на один оборот инструмента при сварке трением с перемешиванием на формирование и свойства швов алюминиевого сплава 1565чМ // Заготовительные производства в машиностроении. 2017. № 10. С. 442-451.
  13. Дриц А.М., Овчинников В.В., Бакшаев В.А. Критерии выбора параметров режима сварки трением с перемешиванием тонких листов из алюминиевого сплава 1565ч // Цветные металлы. 2018. № 1. С. 85-93.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).