ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 105 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Влияние геометрии наконечника сварочного инструмента на характеристики растяжения соединений сплава АА8011, полученных сваркой трением с перемешиванием Йогендра Раджпут 1, а,*, Авадеш Шарма 1, b, Вибхути Мишра2, c, Кушал Саксена 1, d, Деш Дипак 1, e, Шиам Шарма3, f 1 Инженерный колледж Раджкия, Майнпури, Уттар-Прадеш, Индия, 205119 2 Инженерный колледж Раджкия, Азамгарх, Уттар-Прадеш, Индия, 276201 3 Манипалский университет, Джайпур, Раджастхан, Индия, 303007 a https://orcid.org/0000-0002-9662-0903, yogendrasingh.rajpoot@recmainpuri.in; b https://orcid.org/0000-0002-2795-6497, aksharma@recmainpuri.in; c https://orcid.org/0000-0002-5039-3573 , vibhooti1810@gmail.com; d https://orcid.org/0000-0001-6982-3636, saxenakushal05@gmail.com; e https://orcid.org/0000-0003-2662-9571, dd08iitd@gmail.com; f https://orcid.org/0000-0002-1510-5871, shyamsunder.sharma@jaipur.manipal.edu Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2023 Том 25 № 4 с. 105–116 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.4-105-116 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.14 История статьи: Поступила: 06 июля 2023 Рецензирование: 01 августа 2023 Принята к печати: 15 августа 2023 Доступно онлайн: 15 декабря 2023 Ключевые слова: СТП Геометрия наконечника инструмента Прочность на разрыв при растяжении Благодарности Выражаем благодарность своим студентам и аспиранту Мохду Ларебу, г-ну Чандрашекхару и г-ну Анкиту Арье за помощь в проведении экспериментов. АННОТАЦИЯ Введение. Алюминиевые сплавы широко востребованы в судостроении и авиастроении. В настоящем исследовании особое внимание уделено влиянию двух видов наконечников сварочного инструмента с различной геометрией на характеристики растяжения сварных соединений сплава АА8011. Технология соединения – сварка трением с перемешиванием (СТП) – выбрана из-за уникальных свойств, таких как очень малая ширина зоны термического влияния при соединении в твердом состоянии. На микроструктуру и механические свойства сварного соединения влияет геометрия инструмента и такие параметры, как скорость вращения и перемещения инструмента. Методы исследования. Эксперименты по СТП проводили на универсальном фрезерном станке сварочным инструментом с двумя видами наконечников – в форме усеченного конуса и цилиндра с резьбой – в трех различных режимах (1 – 320 об/мин, 45 мм/мин; 2 – 400 об/мин, 50 мм/мин; 3 – 575 об/мин, 60 мм/мин). Для анализа характеристик соединения были проведены испытания на растяжение и рассчитана максимальная прочность на разрыв, а также для каждого отдельного случая было рассчитано отношение прочности сварного соединения к прочности основного металла. Результаты и обсуждение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что более высокие значения частоты вращения оказывают положительное влияние на прочность сварного соединения в случае использования сварочного инструмента с наконечником как в форме усеченного конуса, так и в форме цилиндра с резьбой. Независимо от частоты вращения и скорости подачи прочность сварного соединения на разрыв и отношение прочности сварного соединения к прочности основного металла стабильно выше в случае использования сварочного инструмента с наконечником в форме усеченного конуса по сравнению с наконечником в форме цилиндра с резьбой. Независимо от геометрии наконечника прочность сварного соединения на разрыв и отношение прочности сварного соединения к прочности основного металла максимальны при более высокой частоте вращения инструмента и составляют 123 МПа и 73,6 % для наконечника в форме усеченного конуса и 142 МПа и 85 % для наконечника в форме цилиндра с резьбой при 575 об/мин и 60 мм/мин. Это самые высокие значения по сравнению с 119 МПа и 72,5 % при 320 об/мин, 45 мм/мин; 115 МПа и 70,1 % при 400 об/мин, 50 мм/мин для инструмента с наконечником в форме усеченного конуса;138 МПа и 82,6 % при 320 об/мин, 45 мм/мин и 77,8 % и 130 МПа при 400 об/мин, 50 мм/мин для наконечника в форме цилиндра с резьбой. В целом исследование показывает, что соединения, полученные при помощи инструмента с наконечником в форме цилиндра с резьбой, имеют более высокую прочность на разрыв и отношение прочности сварного соединения к прочности основного металла, чем соединения, полученные при помощи инструмента с наконечником в форме усеченного конуса. Наибольшие прочность на разрыв и отношение прочности сварного соединения к прочности основного металла – 142 МПа и 84,5 % соответственно – были достигнуты при использовании инструмента с наконечником в форме цилиндра с резьбой при 575 об/мин и 60 мм/мин. Для цитирования: Влияние геометрии наконечника сварочного инструмента на характеристики растяжения соединений сплава АА8011, полученных сваркой трением с перемешиванием / Й.С. Раджпут, А.К. Шарма, В.Н. Мишра, К. Саксена, Д. Дипак, Ш.С. Шарма // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 4. – С. 105–116. – DOI: 10.17212/1994-6309-202325.4-105-116. ______ *Адрес для переписки Раджпут Йогендра Сингх, магистр Инженерный колледж Раджкия, Майнпури, 205119, Уттар-Прадеш, Индия Тел.: +917014210761, e-mail: yogendrasingh.rajpoot@recmainpuri.in
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1