OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 2 2026 301 MATERIAL SCIENCE сечения D = 7 мм непосредственно в область контакта инструмента с заготовкой (Tводы = = 2…10 °C, объемный расход V = 13 л/мин) (рис. 1, поз. 2). Воздушное охлаждение обеспечивали потоком сжатого воздуха через трубку с выходным отверстием D = 20 мм к обработанной зоне позади инструмента (Tвоздуха = = 35…40 °C, расход V = 40 л/мин). Скорость поступательного движения рабочего стола с заготовкой относительно неподвижного инструмента во всех опытах составляла v = 90 мм/мин, частота вращения инструмента n = 500 об/мин. Прочие технологические параметры – осевое усилие внедрения Fвн, осевое усилие при обработке Fоб, а также расчетная мощность процесса P – приведены в табл. 1 дифференцированно для каждого сплава. После внедрения вращающегося инструмента в заготовку с силой Fвн задавалось усилие вдоль оси инструмента Fоб, частота вращения инструмента и скорость перемещения заготовки, при этом сила сопротивления материала, действующая на инструмент вдоль оси шва, а также величина крутящего момента автоматически регистрировались установкой. Мощность, затраченная на один проход обработки, рассчитывалась по следующему соотношению [29, 30]: ( ) 3 2 îá ïëå÷ ïèí ïèí ïëå÷ ïèí 2 3 3 F P R R l S S μ = ω + + , (1) где μ – коэффициент трения между заготовкой и инструментом; Sплеч и Sпин – площади контакта плечевой и рабочей частей (выступ-пин) с заготовкой соответственно; ω – угловая скорость вращения инструмента; Rплеч и Rпин – радиусы плечевой части и среднее значение радиуса рабочего выступа; lпин – длина рабочего выступа (пина). Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Параметры фрикционной перемешивающей обработки Parameters of friction stir processing Образец Сплав Fвн, кН Fоб, кН P, кВт А-1 БрАМц9-2 16,7 15,7 0,91 А-2 17,7 16,7 0,97 А-3 19,6 18,6 1,08 О-1 БрОФ6,5-0,15 15,7 14,7 0,85 О-2 16,7 15,7 0,91 К-1 БрКМц3-1 23,5 22,6 3,66 К-2 27,0 26,0 4,21 Л-1 Л63 16,7 15,7 1,82 Л-2 18,6 17,7 2,04 Л-3 19,6 18,6 2,16 Рассчитанные значения мощности для каждого образца также приведены в табл. 1. Полный набор параметров обработки был выбран на основании предварительных экспериментов и обеспечивал наилучшие условия механического перемешивания пластифицированного металла для получения бездефектных швов. В связи с этим измерения температуры в зоне перемешивания не представлялись необходимыми, тем более что применению тепловизионной аппаратуры мешало присутствие водяного слоя, а использование термопар не предусматривалось ввиду возможных нарушений процесса переноса и формирования дефектов. Критерии и интенсивность теплоотвода Скорость отвода тепла от обработанной поверхности к хладагенту оценивали на основании закона Ньютона – Рихмана: ( ) îáð 2 1 q S T T =α − , (2) где Sобр – площадь теплоотдающей поверхности; T2 – температура обработанной поверхности;
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1