Effect of tool pin profile on the tensile characteristics of friction stir welded joints of AA8011

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 107 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Материалы и методы исследования Проведен эксперимент по разработке бездефектных СТП-соединений из сплава AA8011 на вертикально-фрезерном станке. Свариваемые пластины фиксировали на опорной плите прижимами, как показано на рис. 1. На рис. 2 изображено пластическое течение материала в процессе сварки. Химический состав сплава AA8011 приведен в табл. 1. Рассматриваемые параметры процесса включают геометрию наконечников инструмента, как показано на рис. 3, со всеми характеристиками инструмента, указанными в табл. 2, и несколькими комбинациями скорости вращения и скорости перемещения инструмента. Известно, что эти параметры оказывают важное влияние на прочность и другие механические свойства соединения. а б Рис. 3. Геометрия наконечника сварочного инструмента: а – усеченный конус; б – цилиндр с резьбой Fig. 3. Tool pin profi les: a – taper cylindrical; б – threaded cylindrical Рис. 1. Пластины, закрепленные на столе вертикально-фрезерного станка Fig. 1. Plates mounted on the bed of vertical milling machine Рис. 2. Пластическое течение материала в процессе СТП Fig. 2. Material fl ow during FSW Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав сплава AA8011 Chemical Composition of AA8011 Элемент Al Fe Si Cu Mn Mg Zn Содержание, % 97,5–99,1 0,6–0,90 0,5–0,6 0–0,1 0–0,1 0–0,1 0–0,1 Прокатанную пластину толщиной 6 мм нарезали на заготовки необходимых размеров с помощью ручной ножовки. Две пластины расположили рядом для получения стыкового СТП-соединения без разделки кромок. Пластины закрепили на опорной плите, а сварку осуществляли в направлении прокатки. Сварка производилась двумя разными неплавящимися инструментами из стали D2. Химический состав стали D2 приведен в табл. 3. Выбор материала инструмента зависит от свариваемого материала. Для мягких материалов можно использовать инструментальную или нержавеющую сталь, а для твердых материалов необходимы огнеупорные материалы. Оценку механических свойств

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1