Effect of Friction Stir Welding Mode and its Direction Relative to the Rolling Direction of 2024 Alloy on the Structure and Mechanical Properties of its Weld Joints

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 22 No. 4 2020 113 MATERIAL SCIENCE испытаний на одноосное растяжение таким об - разом , чтобы сварное соединение располагалось в центре рабочей части образца . При вырезке образцов сварные соединения были условно по - делены по протяженности на три участка : 0…25, 25…50 и 50…75 мм . Образцы для испытаний вырезались на каждом из указанных участков со - единений . Испытания на одноосное растяжение проводили на универсальной испытательной ма - шине УТС -110 М -100 со скоростью деформации 10 мм / мин . Для металлографических исследо - ваний электроэрозионным способом выреза - лись шлифы с их последующим полированием и травлением . Металлографические исследования проводили на металлографическом микроскопе « Альтами МЕТ 1 С ». Результаты и обсуждение На рис . 2 приведены графики крутящего мо - мента на шпинделе в процессе СТП по режимам 1–6 с начала внедрения инструмента в матери - ал свариваемых заготовок до прекращения его перемещения вдоль свариваемых кромок . Соот - ветствующие графики усилия сварки приведены на рис . 3. При сварке по режиму 1 внедрение инструмента является самым продолжитель - ным , что связано с невысоким значением осе - вого усилия P , равным 8,0 кН . После внедрения инструмента и перед началом процесса сварки наблюдается снижение величины крутящего мо - мента ( рис . 2, кривые 1 ). Это свидетельствует о том , что в результате продолжительного вне - дрения плечи инструмента не оказывают значи - тельного влияния на пластификацию материала , поскольку он уже пластифицирован стержнем инструмента . Величины крутящего момента при сварке вдоль направления прокатки материала превышают величины момента при сварке попе - рек направления прокатки на величину 5…12 %. Значения усилий сварки ( рис . 3, кривые 1 ) при сварке вдоль направления прокатки превышают величины усилий при сварке поперек направле - ния прокатки на величину 5…20 %. Разница в Рис . 2. Крутящий момент на сварочном шпинделе в процессе СТП : вдоль ( a ) и поперек ( б ) направления прокатки исходного материала Fig. 2. Welding spindle torque during FSW process: longitudinally ( a ) and trans- versely ( б ) to the direction of base metal rolling а б