Аннотация
Приведены результаты исследований разрушения сварных соединений алюминиево-магниевого сплава, полученных способом сварки трением с перемешиванием после испытаний на статическое растяжение. На примере сварных соединений листов сплава различной толщины показано, что макро- и микроструктура швов имеют как общие признаки, так и особенности, обусловленные влиянием температурно-временных условий процесса. Показано, что важным отличием микроструктуры сварного шва от исходной структуры сплава является формирование слоистой ультрамелкозернистой структуры без признаков текстуры проката. Обнаружено, что при сварке толстых листов сплава наряду с динамической полигонизацией, ответственной за образование равноосной мелкозернистой структуры, имеет место и частичная рекристаллизация деформированной структуры. Проведен сравнительный анализ топографии излома образцов сплава различной толщины после растяжения, позволяющий провести аналогию между двумя картинами разрушения. Обсуждается природа механизма структурообразования сплава в области сварного соединения, стимулируемого нагревом и интенсивной пластической деформацией.
Ключевые слова: сварка трением с перемешиванием, алюминиевый сплав, микроструктура, рекристаллизация, статическое растяжение, разрушение
Список литературы
1. Friction Stir Butt Welding: International Patent Application PCT/GB92/02203 and GB Patent Application 9125978.8 UK / W.M. Thomas, E.D. Nicholas, J.C. Needham, M.G. Murch, P. Temple-Smith and C.J. Dawes; UK Patent Office, London. – December 6, 1991.
2. Mishra R.S., Ma Z.Y. Friction stir welding and processing // Materials Science and Engineering: R: Reports. – 2005. – Vol. 50, № 1-2. – P. 1–78.
3. Shtrikman M. Current state and development of friction stir welding. Pt. 3. Industrial application of friction stir welding // Welding International. – 2008. – Vol. 22, № 11. – P. 806–815.
4. On the Conditions of Strain Localization and Microstructure Fragmentation under High-Rate Loading / M.P. Bondar, S.G. Psakhie, A.I. Dmitriev, A.Yu. Nikonov // Physical Mesomechanics. – 2013. – Vol. 16, № 3. – P. 191–199.
5. Stephen Leon J., Jayakumar V. Investigation of mechanical properties of aluminium 6061 alloy friction stir welding // American Journal of Mechanical Engineering and Automation. – 2014. – Vol. 1, № 1. – P. 6–9.
6. Nandan R., DebRoy R. Bhadeshia Recent Advances in Friction-Stir Welding Process, Weldment Structure and Properties // Progress in Material Science. – 2008. – Vol. 53, № 6. – P. 980–1023.
7. Murr L.E., Liu G., McClure J.C. Dynamic recrystallization in friction-stir welding of aluminium alloy 1100 // Journal of Materials Science Letters. – 1997. – Vol. 16, № 22. – P. 1801–1803.
8. Сварка трением с перемешиванием термически упрочняемого сплава В95 системы Al-Zn-Mg-Cu / В.А. Фролов, В.Ю. Конкевич, П.Ю. Предко, В.В. Белоцерковец // Сварочное производство. – 2013. – № 3. – С. 21–26.
9. Schneider J.A., Nunes A.C. Characterization of Plastic Flow and Resulting Microtextures in a Friction Stir Weld // Metallurgical and Materials Transactions: B. – 2004. – Vol. 35, № 4. – P. 777–783.
10. Properties of Friction-Stir-Welded 7075 T651 Aluminum / M.W. Mahoney, C.G. Rhodes, J.G. Flintoff, R.A. Spurling and W.H. Bingel // Metallurgical and Materials Transactions: A. – 1998. – Vol. 29, № 7. – P. 1955–1964.
11. Rubtsov V.E., Tarasov S.Yu., Kolubaev A.V. One-dimensional model of inhomogeneous shear in sliding // Physical Mesomechanics. – 2012. – Vol. 15, № 5-6. – P. 337–341.
12. The Evolution of the Surface Layers on Metals in Sliding Friction / A.V. Kolubaev, S.Yu. Tarasov, O.V. Sizova, E.A. Kolubaev, and Yu.F. Ivanov // Journal of Friction and Wear. – 2007. – Vol. 28, № 6. – P. 514–520.
13. Павлова В.И., Алиференко Е.А., Осокин Е.П. Исследование температурно-временных условий сварочного нагрева, структуры и свойств металла стыковых соединений из алюминиево-магниевого сплава, выполненных сваркой трением с перемешиванием // Вопросы материаловедения. – 2009. – Т. 60, № 4. – С. 74–88.
14. Повышение надежности сварных соединений из высокопрочного алюминиево-литиевого сплава В-1461 / В.И. Лукин, Е.Н. Иода, А.В. Базескин, В.П. Лавренчук, Л.В. Котельникова, М.С. Оглодков // Сварочное производство. – 2010. – № 11. – С. 14–17.
15. Исследование массопереноса при трибологическом взаимодействии легированных сталей / Н.Б. Пугачева, С.В. Павлышко, Е.Б. Трушина, А.Н. Замятин // Трение и износ. – 2012. – Т. 33, № 3. – С. 265–274.
