The Influence of the Rolling Direction of AA5056 on the Microstructure and Properties of Weld Joints obtained by Friction Stir Welding

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 4 2020 124 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Влияние направления проката АМг 5 на микроструктуру и свойства сварных соединений , полученных сваркой трением с перемешиванием Анастасия Гусарова 1, a, * , Валерий Рубцов 1, 2, b , Евгений Колубаев 1, 2, c , Владимир Бакшаев 3, d , Юрий Никитин 3, e 1 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, Томск , 634055, Россия 2 Новосибирский государственный технический университет , пр . К . Маркса , 20, г . Новосибирск , 630073, Россия 3 ЗАО « Чебоксарское предприятие « Сеспель », ул . Ленинградская , 36, г . Чебоксары , 428021, Чувашская Республика , Россия a https://orcid.org/0000-0002-4208-7584, gusarova@ispms.ru , b https://orcid.org/0000-0003-0348-1869, rvy@ispms.ru, c https://orcid.org/0000-0001-7288-3656, eak@ispms.ru, d https://orcid.org/0000-0001-9777-0164, vlba@sespel.com , e https://orcid.org/0000-0002-6514-7383, urni@sespel.com Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2020 Том 22 № 4 с . 124–136 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-124-136 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.1:620.184:620.178.152.341:620.172 История статьи : Поступила : 01 сентября 2020 Рецензирование : 14 сентября 2020 Принята к печати : 21 сентября 2020 Доступно онлайн : 15 декабря 2020 Ключевые слова : Сварка трением с перемешиванием Алюминиевый прокат Направление проката Микроструктура Механические свойства Финансирование : Результаты получены при вы - полнении комплексного проекта « Создание производства высоко - технологичного крупногабаритного оборудования интеллектуальной адаптивной сварки трением с пере - мешиванием для авиакосмической и транспортной отраслей РФ » ( согла - шение о предоставлении субсидии от 22.11.2019 № 075-11-2019-033), реализуемого ЗАО « Чебоксарское предприятие « Сеспель », НГТУ и ИФПМ СО РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках постановления Правитель - ства РФ от 09.04.2010 № 218. АННОТАЦИЯ Введение . Выделение тепла и пластическая деформация при сварке трением с перемешиванием ( СТП ) вызывают глубокие изменения микроструктуры и структурных свойств сварных соединений . Размер зерна , эволюция кристаллографической текстуры и выделение вторичных фаз являются наиболее важными микроструктурными изменениями в процессе сварки алюминиевых сплавов , которые в значительной степени влияют на прочностные свойства сварных соединений . Кроме технологических параметров процесса СТП ( усилия внедрения инструмента , его частоты вращения и скорости перемещения ) значительным фактором , определяющим свойства получаемых сварных соединений , также является взаимная ориентация структурных элементов свариваемого материала и направления воздействия инструмента на материал в процессе сварки . Цель данной работы : исследование совместного влияния направления исходного проката и усилия прижима инструмента в процессе СТП на структуру и свойства сварных соединений из алюминиевого сплава АМг 5. Методы . Методамиисследованияявляютсямеханическиеиспытаниянастатистическоерастяжение , определение микротвердости , а также металлографический анализ структуры сварных швов . Результаты и обсуждения . В результате было установлено , что при низких значениях величины осевого усилия на инструменте (7 кН ) в сварных соединениях наблюдаются дефекты типа линии стыка и пустот как вдоль , так и поперек направления проката . При увеличении нагрузки от 8 до 12 кН формируются бездефектные сварные соединения с повышенными механическими свойствами . Установлено , что направление проката АМг 5 в процессе СТП не влияет на структуру и предел прочности сварных швов , но влияет на относительное удлинение и микротвердость . Показано , что в зоне перемешивания сварных швов , полученных СТП поперек листового проката АМг 5, относительное удлинение выше в 1,3…2 раза , а микротвердость выше на 4…10 %, чем в зоне перемешивания сварных швов , полученных СТП вдоль листового проката АМг 5. Для цитирования : Влияние направления проката АМг 5 на микроструктуру и свойства сварных соединений , полученных сваркой трением с перемешиванием / А . В . Гусарова , В . Е . Рубцов , Е . А . Колубаев , В . А . Бакшаев , Ю . В . Никитин // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2020. – Т . 22, № 4. – С . 124–136. – DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.4-124-136. ______ * Адрес для переписки Гусарова Анастасия Владимировна , м . н . с . Институт физики прочности и материаловедения СО РАН , пр . Академический , 2/4, 634055, г . Томск , Россия Тел .: +7 (996) 937-71-35, e-mail: gusarova@ispms.ru