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

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 3 2021 78 ОБОРУДОВАНИЕ . ИНСТРУМЕНТЫ зоне , где температурное воздействие инструмен - та на материал минимально . При этом излом ин - струмента имеет сферическую форму . Как было обсуждено выше , локальные потоки материала оказывают сопротивление движению инстру - мента в области канавок , увеличивая тем самым касательные напряжения в этих зонах [22]. Фор - ма поверхности излома инструмента и низкая интенсивность фрагментации и пластификации материала в зоне перед инструментом привели к тому , что напряжения , действующие по каса - тельной к поверхности канавки под плечами ин - струмента , достигли некоего критического зна - чения , в результате чего началось формирование трещины , которая и привела к разрушению ин - струмента . Вероятно , в образце 2 процесс раз - рушения протекал по аналогичному сценарию . Однако в данном случае разрушение произошло в середине сварного шва , что может быть обу - словлено тем , что в данной области формируют - ся наиболее узкие по высоте локальные потоки перенесенного материала ( как показано на рис . 4, в поперечном сечении шва ). Таким образом , на устойчивость процесса сварки трением с перемешиванием и свароч - ного инструмента при получении неразъемных соединений толщиной 35 мм серьезное влияние оказывают как скорости сварки , так и нагружа - ющее усилие на инструмент . При низком нагру - жающем усилии , но высоких скоростях сварки формируется дефектное сварное соединение с наличием дефектов туннельного типа в зоне влияния плеч инструмента в связи с ухудшени - ем адгезионного взаимодействия свариваемого материала с инструментом . Увеличение нагруз - ки позволяет устранить дефект , но при высоких Рис . 5. Увеличенные изображения обломков инструмента в образце 2 ( а , б ) и в образце 4 ( в , г ) Fig. 5. Magni fi ed images of the tool fragments in the sample No. 2 ( a, б ) and in sample No. 4 ( в , г ) а б в г