OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 13 TECHNOLOGY больше выделяющаяся при трении теплота между плечом инструмента и поверхностью заготовки. Повышенная теплота трения разупрочняет материал и усиливает его движение к сварочной ванне, что приводит к равномерному перемешиванию материала. Микротвердость соединений измеряли в нескольких точках от центра шва с обеих сторон соединения. Динамическая рекристаллизация зерен и более интенсивная пластическая деформация вызывают изменение микротвердости в зоне сварки. Микротвердость UVaFSW-соединений после дробеструйной обработки не была постоянной в зонах сварки, она имела распределение в основном в соответствии с формой буквы «W» и достигала максимальных значений в ядре сварочной точки и минимальных – в ЗТВ. Для UVaFSW-соединений после дробеструйной обработки (проходы P1–P9) получена более высокая микротвердость во всех зонах сварного шва (ядре сварной точки, ЗТМВ и ЗТВ) по сравнению с полученной при использовании традиционной FSW с коническими и коническими резьбовыми профилями инструмента [22–25]. Это исследование показало более высокую микротвердость соединений, полученных с помощью UVaFSW с последующей дробеструйной обработкой. Более высокая микротвердость в ядре сварной точки получается для UVaFSW-соединений, подвергнутых дробеструйной обработке, при более высоких скоростях вращения инструмента. Процесс дробеструйной обработки создает сжимающие остаточные напряжения на полученных соединениях, что приводит к повышению микротвердости в зоне ядра сварной точки. Максимальная микротвердость в ядре сварной точки составила 161 HV и была получена при более высокой скорости вращения инструмента 2000 об/мин для UVaFSW-соединений из алюминиевого сплава AA7075-T651 после дробеструйной обработки (проходы P1–P9). UVaFSW-соединения, подвергнутые дробеструйной обработке, показали лучшие механические свойства по сравнению с FSW-соединениями. UVaFSW-соединения, подвергнутые дробеструйной обработке, выдерживали более высокие растягивающие нагрузки, поскольку дробеструйная обработка вызывает сжимающие напряжения в заготовке. UVaFSWсоединения выдерживали более высокие растягивающие нагрузки, что можно объяснить более высоким тепловложением из-за воздействия ультразвуковых колебаний на сварной шов. Более того, ультразвуковые колебания, воздействовавшие на валик шва, способствовали динамической рекристаллизации и улучшали движение материала к сварному валику. Кроме того, использование ультразвуковых колебаний также уменьшило количество дефектов сварки в ядре сварной точки на границах с ЗТМВ по сравнению с традиционными FSW-соединениями. Качество соединения оценивали по шероховатости поверхности. Средняя шероховатость поверхности составила 15–18 мкм для UVaFSW-соединений из алюминиевого сплава AA7075-T651, подвергнутых дробеструйной обработке. Меньшие значения шероховатости поверхности получены при меньшей скорости вращения инструмента 1000 об/мин независимо от скорости сварки (проходы Р1–Р3). На рис. 6 представлен внешний вид верхней поверхности UVaFSW-соединений из алюминиевого сплава AA7075-T651, подвергнутых дробеструйной обработке. Видны изменения поверхности и заполнение сварного валика. Образуются кольца, и можно увидеть следы заплечиков инструмента. Структура UVaFSW-соединений, подвергнутых дробеструйной обработке На рис. 7, a–в показаны соответственно РЭМ-изображения ядра сварной точки, ЗТМВ и ЗТВ UVaFSW-соединений после дробеструйной обработки, полученных на проходе P9. Однородное распределение зерен в ядре сварной точки и отсутствие туннельных дефектов видно на рис. 7, а. Благодаря этим особенностям UVaFSW-соединения после дробеструйной обработки обладают более высоким временным сопротивлением разрушению по сравнению с обычным FSW-соединением. Мелкие, равноосные и равномерно распределенные зерна размером ~ 630 нм…5 мкм в ядре сварной точки UVaFSW-соединения, подвергнутого дробеструйной обработке, можно увидеть на рис. 7, а. UVaFSW улучшает размер зерна в ядре сварной точки, и материал течет внутри сварного валика по сравнению с обычной FSW. На рис. 7, б показано РЭМ-изображение ЗТМВ UVaFSW-соединения после дробест-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1