Science intensive technologies in mechanical engineering Science intensive technologies in mechanical engineering Наукоёмкие технологии в машиностроении 2223-4608 22354 10.30987/article_5b536401176008.32263974 НАУКОЁМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЗАГОТОВИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (архивировано) SCIENCE INTENSIVE TECHNOLOGIES IN BLANK PRODUCTION (archived) НАУКОЁМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЗАГОТОВИТЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (архивировано) Stress-strain properties of welded joints in aluminum alloy AD0 plates carried out by fuse and friction stir welding Механические свойства сварных соединений плит алюминиевого сплава АД0, выполненных сваркой плавлением и трением с перемешиванием Овчинников Виктор Васильевич Ovchinnikov Viktor Vasilievich vikovl956@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Дриц Александр Михайлович Drits Aleksandr Mihailovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Бакшаев Валерий Александрович Bakshaev Valeriy Alexsandrovich zaosespel@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Московский политехнический университет Moscow Polytechnic University ЗАО "Арконик–СМЗ" Москва Россия ЗАО "Арконик–СМЗ" Moscow Russian Federation ЗАО «Сеспель» Москва Россия ЗАО «Сеспель» Moscow Russian Federation 2018 8 3 10 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/22354/view

Определены оптимальные параметры режима сварки трением с перемешиванием плит толщиной 28 мм из алюминия марки АД0. Показано, что при СТП плит алюминия АД0, качественное формирование швов можно обеспечить за счет использования двухсторонней сварки (поочередно с лицевой и корневой стороны соединения). При воздействии интенсивной пластической деформации и разогреве металла за счет трения структура сварных плит из сплава АД0 формируется путем последовательного чередования узких полос материала («луковых колец»), имеющих ультрадисперсную зеренную структуру. При увеличении вложении тепла за счет повышения частоты вращения инструмента и усилия прижатия инструмента, изменяется температурно-временной режим процесса сварки, способствующий частичной рекристаллизации деформированных зерен в центре шва. При приложении максимальных растягивающих напряжений разрушение сварного соединения происходит по границе раздела сред с различной структурой вследствие несовместности их деформации.

Optimum parameters are defined for friction stir welding modes of aluminum AD0 plates of 28mm thick. It is shown that at friction stir welding with mixing (FSW) aluminum AD0 plates a qualitative joint formation can be ensured at the expense of bilateral welding (alternatively on the right and root side of the joint). At the intensive plastic deformation impact and metal heating at the expense of friction the structure of welded AD0 alloy plates is formed by means of the narrow bands ("onion rings" successive interchange) having an ultra-dispersion grain structure. At heat application increase at the expense of the increase of tool rotation frequency and a tool pressure force a temperature-time mode of welding supporting a partial recrystallization of deformed grains in a joint center is changed. At the application of maximum tensile stresses a welded joint destruction occurs along a division border of media with a different structure in consequence of the incompatibility of their deformation.

 сварка трением с перемешиванием алюминиевые сплавы алюминий двухсторонняя сварка режимы сварки механизм формирования соединения прочность ударная вязкость friction stir welding aluminum alloys aluminum bilateral welding welding modes mechanism of joint formation strength impact viscosity

Битюцкий, Н.А., Урушев, С.В. Оценка возможности восстановления ресурса специализированных вагонов-цистерн с котлами из алюминиевых сплавов // Сб. науч. тр. - Спб.: Инженерный центр вагоностроения; 2007, вып.3.- С. 81-90. Bityutsky, N.A., Urushev, S.V. Possibility assessment of resource recovery in tank cars with aluminum alloy boilers // Proceedings - S-Pb.: Engineering Center of Car Building; 2007, Issue 3. - pp. 81-90. Битюцкий, Н.А. Исследование эксплуатационных повреждений вагонов-цистерн с котлами из алюминиевых сплавов // Транспорт Урала. - 2009. - № 2 (21).- С. 52-55. Bityutsky, N.A. Operation damage analysis of tank cars with aluminum alloy boilers // Transport of the Urals. - 2009. - No.2 (21). - pp. 52-55. Arbegast, W.J. FrictionStirWelding After a Decade of Development / W.J. Arbegast // Welding Journal. - 2006. - №3. - P. 28-35. Arbegast, W.J. FrictionStirWelding After a Decade of Development / W.J. Arbegast // Welding Journal. - 2006. - №3. - P. 28-35. Ищенко, А.Я., Подъельников, С.В., Покляцкий, А.Г. Сварка трением с перемешиванием алюминиевых сплавов (обзор) // Автоматическая сварка. - 2007. - №11. - С. 32-38. Ishchenko, A.Ya, Podielnikov, S.V., Poklyatsky, A.G. Aluminum alloy friction stir welding (review) // Automatic Welding. - 2007. - No.11. - pp. 32-38. Friction Stir Welding Flies High at NASA / J. Ding [et al.] // Welding Journal. - 2006. - № 3. - P. 54-59. Friction Stir Welding Flies High at NASA / J. Ding [et al.] // Welding Journal. - 2006. - № 3. - P. 54-59. Okamura, H. Friction Stir Welding of Aluminum Alloy and Application to Structure / H. Okamura, K. Aota, M. Ezumi // Journal of Japan Institute of Light Metals. - 2000. - № 4. - P. 166-172. Okamura, H. Friction Stir Welding of Aluminum Alloy and Application to Structure / H. Okamura, K. Aota, M. Ezumi // Journal of Japan Institute of Light Metals. - 2000. - № 4. - P. 166-172. Овчинников, В.В., Дриц, А.М., Малов, Д.В. Особенности сварки листов сплава 1565ч в нагартованном состоянии // Заготовительные производства в машиностроении. - 2014. - №11. - С. 8-14. Ovchinnikov, V.V., Drits, A.M., Malov, D.V. Peculiari-ties in sheet welding of alloy 1565ch at paned state // Prepro-duction in Mechanical Engineering. - 2014. - No.11. - pp. 8-14. Овчинников, В.В.Технологические особенности сварки трением с перемешиванием алюминиевых и магниевых сплавов (обзор). // Машиностроение и инженерное образование. 2016. - №4. - С.22-45. Ovchinnikov, V.V. Technological peculiarities of fric-tion stir welding of aluminum and magnesium alloys (review). // Mechanical Engineering and Engineering Education. 2016. - No.4. - pp. 22-45. Дриц, А.М., Овчинников, В.В., Малов, Д.В. Двух-проходная сварка трением с перемешиванием листов из сплава 1565чМ // Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2014. - №6(…). - С. 36-42. Drits, A.M., Ovchinnikov, V.V., Malov, D.V. Two-pass friction stir welding of alloy 1565chM sheets // Science Inten-sive Technologies in Mechanical Engineering. - 2014. - No.6(…). - pp. 36-42. Дриц, А.М., Овчинников, В.В. Механические свойства сварных соединений листов из сплава 1565чНН // Технология легких сплавов. - 2014. - №12. - С. 32-39. Drits, A.M., Ovchinnikov, V.V. Stress-strain properties of welded joints of alloy 1565chNN sheets // Light Alloy Tech-nology. - 2014. - No.12. - pp. 32-39. Malopheyev S., Mironov S., Kaibyshev R. Mechani-cal properties and structure of FSW of rolled Zr-modified AA5083 alloy. AIP Conference Proceedings, - 2016. - V. 1783. - P. 1-4. Malopheyev S., Mironov S., Kaibyshev R. Mechanical properties and structure of FSW of rolled Zr-modified AA5083 alloy. AIP Conference Proceedings, - 2016. - V. 1783. - P. 1-4.