Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 21 No. 2 2019 87 MATERIAL SCIENCE а б Рис. 2. Схемы проведения экспериментальных исследований: a – траектории измерения микротвердости в вертикальном и горизонтальном направле- нии; б – схема вырезки нестандартных образцов для испытаний на статическое растя- жение: тип 1 – образец для исследования механических свойств в продольном направле- нии сварного шва в области дугового источника; тип 2 – утоненный в области плавления лазерным излучением образец для исследования механических свойств в продольном направлении сварного шва; тип 3 – образец для исследования механических свойств в поперечном направлении сварного шва с утонением в области металла шва Fig. 2. Experimental studies design: a – Vertical and horizontal microhardness measurement directions; б – Tensile testing of non- standard specimens: type 1 – Sample for investigation of mechanical properties in the longitu- dinal direction of the weld in the arc source area; type 2 – specimen thinning for investigation of mechanical properties in the longitudinal direction of the weld in the field of laser radiation melting; type 3 – Sample for investigation of mechanical properties in the transverse direction of the weld with thinning in the area of the weld metal значениях микротвердости, происходящие с пе- реходом от зоны плавления дуговым источником к зоне плавления лазерным источником. Второй способ заключался в исследовании на статическое растяжение. Исследования про- водили как на стандартных, так и на специаль- но подготовленных образцах меньшего размера, позволяющих испытать металл шва разных зон плавления – дуговой и лазерной. При изготов- лении нестандартных образцов для испытаний на статическое растяжение осуществлялась их резка на электроискровом станке по схеме, ука- занной на рис. 2, б . Затем рабочая поверхность подготавливалась наждачной бумагой разной зернистости с последующей полировкой и трав- лением для выявления места последующего уто- нения. Для испытания нестандартных образцов на растяжение была изготовлена соответствую- щая оснастка. Испытания на статическое рас- тяжение проводились на машине Testsystems 110M-10 при комнатной температуре. Результаты и обсуждения При постановке эксперимента предполага- лось расширить границу между взаимодейству- ющими ваннами расплава, такими как зона плав- ления дуговым источником и зона плавления под действием лазерного излучения. В результа- те форма шва при наклоне сварочной горелки в сторону на 17° оказалась отличной от форм, ис- следуемых ранее [12, 15, 25, 26]. В совокупно- сти с увеличением расстояния D L была получена отчетливо различимая граница между зонами плавления от обоих источников тепла. На рис. 3, а показана макроструктура шва с выделенными основными зонами сварочного процесса: желтым контуром обозначена зона плавления дуговым источником, зеленым кон- туром – зона плавления лазерным источником, синим пунктиром – границы зоны термическо- го влияния (ЗТВ). На рис. 3, б–г представлена структура зон влияния тепловых источников на исходный металл в сварочном процессе под