On the problem of tool destruction when obtaining fixed joints of thick-walled aluminum alloy blanks by friction welding with mixing

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 23 No. 3 2021 75 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Рис . 2. Панорамные изображения зоны перемешивания сварных соединений , полученных по режимам 1 ( а ), 2 ( б ), 3 ( в ) и 4 ( г ) в поперечном сечении : 1 – зона влияния плеч инструмента ; 2 – зоны перемешивания , образованные канавками инструмента ; 3 – дефекты сварного соединения ; 4 – ядра сварного соединения , сформированные локальными потоками материала Fig. 2. Panoramic images of the stir zone of welded joints produced by modes 1 ( a ), 2 ( б ), 3 ( в ) and 4 ( г ) in cross-section: 1 – tool shoulder affected zone; 2 – stir zones formed by tool grooves; 3 – defects of the welded joint; 4 – weld cores formed by local material fl ows а б в г казано поперечное сечение в зоне после полом - ки инструмента . Как видно из рисунка , образец 1 , получен - ный при высоких скоростях сварки , имеет наи - более узкую зону перемешивания , в то время как в образцах 3 и 4 зона перемешивания более широкая , с отчетливо различающимися зоной влияния плеч инструмента и концентрическими кольцами , также известными как « луковые коль - ца », составляющими ядро сварного соединения [21]. Стоит отметить , что в отличие от сварных соединений толщиной до 10 мм формируется не цельное ядро шва , а большое количество мелких ядер . Такой характер формирования зоны переме - шивания обусловлен неравномерностью нагре - ва материала шва по высоте [14], что приводит к неоднородности адгезионного взаимодей - ствия материала со свариваемым инструментом . В результате слой переноса разбивается на бо - лее мелкие слои , в основном переносимые ка - навками инструмента , что отчетливо видно на рис . 2, в , г : в нижней части сварного шва выде - ляются полосы отдельно перенесенного матери - ала , которые тем не менее имеют периодический характер . Из рис . 2, а видно , что в образце 1 в зоне вли - яния плеч инструмента сформировалась струк -