OBRABOTKAMETALLOV Vol. 24 No. 2 2022 61 TECHNOLOGY ультразвуковых эффектов при достижении расплавом высокой вязкости прекращается, образованные к этому моменту дендриты и зародыши растут до полного затвердевания. Таким образом, введение ультразвуковых колебаний снижает температуру начала кристаллизации, увеличивает количество образуемых зародышей и уменьшает скорость их роста. В результате образуется мелкозернистая структура со значительным снижением доли дендритной ликвации. Определение свойств сварного соединения Полученные изменения микроструктуры приводят к повышению качества сварного соединения. Так, сварной шов, полученный с наложением колебаний и обладающий равномерной структурой с уменьшением дендритной ликвации, имеет меньшую усадку в процессе остывания, что снижает сварочные деформации. Это выражается в уменьшении прогиба соединения (рис. 9). а б Рис. 9. Геометрические параметры сварного соединения АМг4: а – без колебаний; б – с колебаниями Fig. 9. Geometrical parameters of a welded joint made of AMg4 alloy: a – without vibrations applied; б – with vibrations applied Рис. 10. Изменения временного сопротивления и удлинения образцов при испытании на растяжение Fig. 10. Changes in tensile strength and elongation of specimens during the tensile testing При идентичных геометрических параметров валика шва угол, образованный между пластинами в результате усадки, снизился для соединения Ст3 145ʹ до 21ʹ и для АМг4 с 124ʹ до 10ʹ. Таким образом, свариваемые с колебаниями элементы сохраняют параллельность, а без колебаний наклон одной пластины относительно другой будет составлять ≈2,5 мм на 100 мм длины, что особенно критично для протяженных сварных конструкций. Испытания соединений на разрыв (рис. 10) также показывают повышение характеристик. Наложение колебаний приводит к увеличению временного сопротивления на 5…10 %. Большее влияние ультразвук оказывает на пластичность металла шва, удлинение которого увеличивается на 13…22 %. Выводы В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы. 1. Оптимальным местом приложения ультразвуковых колебаний и наложения шва является один из максимумов амплитуды собственных изгибных колебаний свариваемой пластины. При этом длина сварного соединения выбирается исходя из условия равенства резонансной частоты
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1