Науковий вісник НГУ

Концепція визначення режиму зварювання тертям з перемішуванням

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 18 вересня 2018

Опубліковано: 27 серпня 2018

Перегляди: 3082

Authors:

І. О. Вакуленко, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-7353-1916, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. О. Плітченко, orcid.org/0000-0002-0613-2544, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н. Г. Мурашова, orcid.org/0000-0003-2758-0749, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. М. Богомаз, кандидат фізико-математичних наук, orcid.org/0000-0001-5913-2671, Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Визначення оптимального режиму зварювання тертям з перемішуванням алюмінієвого сплаву.

Методика. Матеріалом для досліджень були пластини товщиною 2,5 мм з деформівного алюмінієвого сплаву АМг5 з хімічним вмістом легуючих елементів в межах марочного складу. Зварювання тертям з перемішуванням проводили на спеціально розробленому устаткуванні, з попередньо обраними формою й розмірами робочого інструменту. За різних співвідношень частоти обертання робочого інструменту, сили притискання й швидкості переміщення його вздовж з’єднувальних кромок визначали ступінь розігріву металу та якість формування зварного з’єднання. Температуру розігріву з’єд­ну­валь­них кромок визначали зануреними в метал термопарами на різній відстані від зварного шву. Швидкість обертання робочого інструменту складала від 800 до 1600 хв^-1, при зусиллі притискання до поверхні пластин від 580 до 1370 Н і швидкості переміщення уздовж шву 50 мм/хв.

Результати. На основі різних співвідношень швидкості обертання робочого інструменту та притискання до з’єднувальних кромок визначені умови досягнення ефекту постійного пом’якшення при зварюванні тертям з перемішуванням. З метою досягнення високого рівня якості зварного шву при зварюванні тертям з перемішуванням треба здійснювати процес за підвищених обертів робочого інструменту й низьких рівнів притискування до з’єднувальних кромок.

Наукова новизна. При постійній швидкості обертання робочого інструменту, пропорційне підвищення температури сплаву від збільшення рівня його притискання до з’єднувальних кромок порушується досягненням умов розвитку процесів динамічного пом’якшення.

Практична значимість. Визначена концепція вибору технологічних параметрів процесу зварювання, перевага віддана збільшенню швидкості обертання робочого інструменту при зниженні рівня його притискання до з’єднувальних кромок.

References.

1. Thomas, W. M., Nicholas, E. D., Needham, J. C., Murch, M. G., Peter Temple-Smith, P. and Dawes, C.J. Welding Institute Cambridge, 1995. Friction welding. The United Kingdom. Pat. 5,460,317 [online]. Available at: <https://patents.google.com/patent/US5460317A/en> [Accessed 3 May 2017].

2. Burford, D. A., Wichita State University, 2008. Friction stir welding tool. U.S. Pat. 2008/0011810 A1 [online]. Available at: <https://patents.google.com/patent/US20080011810A1/en?oq=US+2008%2f0011810> [Accessed 9 May 2017].

3. Villegas, J. F., Dominguez, J. V., Ochoa, G. V. and Unfried-Silgado, J., 2017. Thermo-Mechanical Modeling of Friction-Stir Welding Tool Used in Aluminum Alloys Joints. Contemporary Engineering Sciences, 10(34), pp. 1659–1667. DOI: 10.12988/ces.2017.711156.

4. Poklyatsky, A. G., 2008. Influence of the parameters of the friction welding process with mixing on the formation of joints of aluminum alloys with a thickness of 1.8...2.5 mm. [pdf], рр. 27–30. Available at: <http://patonpublishinghouse.com/as/pdf/2008/as200810all.pdf> [Acce­ssed 10 March 2017].

5. Bevilacqua, M., Ciarapica, F. E., D’Orazio, A., Forcellese, A. and Simoncini, M., 2017. Sustainability analysis of friction stir welding of AA5754 sheets. In: 10^th CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering – CIRP ICME ‘16 [online], pp. 529–534. Available at: <https://ac.els-cdn.com/S2212827116306990/ 1-s2.0-S2212827116306990-main.pdf?_tid=db5edae2-c482-11e7-98bc-00000aab0f02&acdnat=1510145376_03a49f9adb53342f8d8b9530dfc08aa2> [Accessed 15 October 2017].

6. Poklyatsky, A. G., Klochkov, I. N. and Motrunich, S. I., 2015. Some advantages of butt joints of thin-sheeted deformable aluminum alloys AMg5M and AMg6M, obtained by friction stir welding, in comparison with TIG, Avtomaticheskaya svarka, 7, рр. 18‒23. Available at: <http://patonpublishinghouse.com/as/pdf/2015/pdfarticles/07/4.pdf> [Accessed 10 March 2017].

7. Ravi Sankar, B. and Umamaheswarrao, P., 2017. Modelling and Optimisation of Friction Stir Welding on AA6061 Alloy. Materials today: Proceedings, 4(8), pp. 7448‒7456. DOI: 10.1016/j.matpr.2017.07.076.

8. Vakulenko, І. O., Plitchenko, S. О. and Nadezhdin, Yu. L. Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after V. Lazaryan, 2012. The method for welding friction with the mixing of alloys based on aluminum.Ukraine. Pat.75698.

9. Vakulenko, I. A. and Plitchenko, S. A., 2017. Determination activation energy of friction stir welding. In: Welding and Related Technologies: Proceedings 9 ^thInternational Conference of young scientists (23.05‒ 27.05.2017 ). National academy of sciences of Ukraine, Institute of Electric Welding named after E. O. Paton [pdf], рр. 54‒58. Available at: <http://wrtys.com.ua/2017/wpcotent/uploads/Paton_Proceedings_2017_Small_New.pdf> [Accessed 22 October 2017].

10. Dalder, E., Pastrnak, J.  W., Engel, J., Forrest, R.  S., Kokko, E., Mcternan, K. and Waldron, D., 2008. Friction stir welding of thick-walled aluminum pressure vessels [pdf], pp. 40–44. Available at: <https://app.aws.org/www/wj/2008/04/WJ_2008_04.pdf> [Accessed 22 September 2017].

 повний текст / full article

• < Попередня