Investigations on ultrasonic vibration-assisted friction stir welded AA7075 joints: Mechanical properties and fracture analysis

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 9 TECHNOLOGY Феррейра и др. (Ferreira et al.) [18] рассмотрели влияние стеклянных и стальных шариков при дробеструйной обработке на сварное соединение. Они заметили лучшие результаты по усталости и временному сопротивлению разрушению при обработке стеклянными шариками по сравнению со стальными. При использовании стальных шариков наблюдалась также более высокая шероховатость поверхности, чем в случае обработки стеклянными шариками. Группа ученых [19–21] исследовала влияние лазерного ударного упрочнения на микроструктурные свойства, усталостные свойства и коррозионную стойкость FSW-соединений из алюминиевых сплавов. Они наблюдали более мелкий размер зерна, лучшую коррозионную стойкость и более высокую усталостну ю прочность в соединениях после лазерного ударного упрочнения по сравнению с соединениями без лазерного ударного упрочнения в качестве послесварочной обработки. Однако необходимы дополнительные исследования послесварочной обработки для получения лучших механических свойств сварного соединения. Обзор литературы показывает, что UVaFSW и послесварочная обработка улучшают механические свойства и текучесть материала. Однако на UVaFSW-соединениях AA7075-T651 было проведено ограниченное количество исследований с учетом влияния скорости сварки, вращения инструмента и дробеструйной обработки после сварки. Используя эту интерпретацию, в настоящей работе сравниваются характеристики необработанных и подвергнутых дробеструйной обработке соединений, сваренных трением с перемешиванием (UVaFSW) AA7075-T651, с учетом влияния скорости сварки и вращения инструмента. Характеристики оцениваются с точки зрения микротвердости в различных областях сварного шва, временного сопротивления разрушению (UTS), шероховатости поверхности, анализа микроструктуры и разрушения с использованием изображений растровой электронной микроскопии (РЭМ). Эксперименты проводились посредством инструмента с конической резьбой штифтового типа. Результаты сопоставлены с доступной литературой по FSWсоединениям AA7075-T651, изготовленным с использованием рабочих инструментов конической формы и в форме конуса с резьбой. Методика исследований В настоящем исследовании стыковое соединение пластин AA7075-T651 без разделки кромок изготовлено с использованием UVaFSW. Экспериментальная UVaFSW-установка изображена на рис. 2. Эксперименты проводили при скоростях сварки 20, 28 и 40 мм/мин и частоте вращения инструмента 1000, 1400 и 2000 об/мин. Эксперименты проводили с использованием инструмента в форме конуса с резьбой на универсальном фрезерном станке. Две свариваемые пластины изначально имели прямоугольную форму и были очищены от заусенцев. Соприкасающиеся кромки пластин обрабатывали до гладкой поверхности и очищали ацетоном. Ультразвуковые колебания, генерируемые ультразвуковым преобразователем, распространялись через преобразователь амплитуды, а б Рис. 2. Схематическое изображение (а), реальная экспериментальная установка (б) Fig. 2. Schematic view (а), actual experimental setup (б)

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1