Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 3 2019 74 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ а б Рис. 1. Инструмент СТП: а – выполненный из карбида вольфрама; б – выполненный из диборида циркония с добавками карбида кремния Fig. 1. FSW tool: a – tungsten carbide; б – zirconium diboride with additives of silicon carbide Рис. 2 . Схема установки сварки трением с перемеши- ванием титана Fig. 2. Scheme of friction stir welding скорость вращения инструмента (ω) в процессе сварки составляла 800…950 об/мин, длина шва ( L ) была в пределах от 30 до 42 мм. При сварке в защитной атмосфере аргона усилие инструмен- та при его внедрении и в процессе сварки было 600 кг, скорость сварки изменяли в пределах от 160 до 200 мм/мин, скорость подачи аргона составляла 4…5 л/мин, скорость вращения ин- струмента в процессе сварки – 950 об/мин, дли- на шва ( L ) была в пределах от 20 до 40 мм. Так как инструмент диборида циркония с добавками карбида кремния быстро изнашивался, для свар- ки в защитной атмосфере аргона был изготов- лен новый инструмент из данного материала с большей добавкой карбида кремния. Параметры сварки трением с перемешиванием указаны в табл. 2 и 3. Благодаря варьированию усилия и вре- мени внедрения в процессе эксперимента предварительный разогрев был различным. Из полученных сварочных швов наилучшим качеством обладали образцы № 4 и 5, сва- ренные инструментом из карбида вольфра- ма, а инструментом из диборида циркония с добавками карбида кремния – образец № 3, выполненный в защитной атмосфере аргона. На остальных швах наблюдалось большее количество видимых дефектов (в виде грата, окисления и открытого непровара). Кроме того, данные образцы показали наилучшие результаты испытаний на статистическое рас- тяжение. Поэтому далее приводятся примеры данных образцов. Образцы для металлографических и рент- геноструктурных исследований вырезались из полученных швов в плоскости, расположенной перпендикулярно сварочному шву. Образцы шлифовались на абразивных бумагах и поли- ровались алмазной пастой. Затем образцы тра- вились для выявления микроструктуры двух- процентным раствором плавиковой кислоты в течение двух минут и промывались в 40 %-м растворе азотной кислоты. Качественный и количественный анализ ми- кроструктуры изучали на металлографическом микроскопе Альтами МЕТ-1С, конфокальном