Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Оптимизация параметров ротационной сварки трением разнородных сварных соединений среднеуглеродистых легированных сталей 30ХГСА и 40ХМФА

Е. А. Кузьмина, Е. Ю. Приймак, А. С. Кириленко

Аннотация


Исследовано влияние параметров ротационной сварки трением (усилия трения, силы проковки, частоты вращения и величины осадки) на прочность сварного стыка разнородных сварных соединений сталей 30ХГСА и 40ХМФА с использованием метода математического планирования эксперимента. Получено эмпирическое уравнение зависимости предела прочности на образцах с надрезом в контактной зоне от параметров сварки. Определен диапазон оптимальных параметров, обеспечивающих максимальную прочность сварного стыка привариваемых материалов. Рассмотрены особенности механизма образования неразъемного соединения, микроструктуры, распределения микротвердости и полученных механических свойств при испытании на статическое растяжение.

Ключевые слова


ротационная сварка трением (РСТ); параметры сварки трением; сварное соединение; план Бокса-Бенкена; зона термомеханического влияния (ЗТМВ); микроструктура

Полный текст:

PDF

Литература


Shete N., Deokar S. U. A review, paper on rotary friction welding, Int. Conf. on Ideas // Impact and Innovation in Mechanical Engineering (ICIIIME). 2017. V. 5. P. 1557 - 1560.

Li W. Y., Vairis А., Preuss М., Ma T. J. Linear and rotary friction welding review // Int. Mater. 2016. Rev. V. 61. P. 71 - 100.

Kondrat'ev S. Y., Morozova Y. N., Golubev Y. A., et al. Microstructure and mechanical properties of welds of Al - Mg - Si alloys after different modes of impulse friction stir welding // Met. Sci. Heat Treat. 2018. V. 59, Is. 11 - 12. P. 697 - 702.

Maalekian M. Friction welding-critical assessment of literature // Sci. Technol. Weld Joining. 2007. V. 12. P. 738 - 759.

Andrew Y. C. Solid state welding processes in manufacturing / In: Handbook of manufacturing engineering and technology. London: Springer. 2015. P. 569 - 592.

Виль В. И. Сварка металлов трением. М.: Машиностроение, 1970. 176 с.

Приймак Е. Ю., Атамашкин А. С., Кузьмина Е. А., Тулибаев Е. С. Применение ротационной сварки трением для изготовления геологоразведочных бурильных труб: промышленный опыт и исследования // Черные металлы. 2020. № 4. С. 37 - 42.

Сварка трением: Справочник / Под общей редакцией В. К. Лебедева. Л.: Машиностроение, 1987. 236 с.

Sahin M. Joining with friction welding of high-speed steel and medium-carbon steel //j. Mater. Proces. Techn. 2005. V. 168. P. 202 - 210.

Sahin M. Characterization of properties in plastically deformed austenitic-stainless steels joined by friction welding // Mater. Des. 2009. V. 30. P. 135 - 144.

Zdemira N. O., Sarsılmaz F., Hascalık A. Effect of rotational speed on the interface properties of frictionwelded AISI 304L to 4340 steel // Materials and Design. 2007. V. 28. P. 301 - 307.

Selvamani S. T., Umanath K., Palanikumar K., Vigneswar K. The microhardness analysis of friction welded AISI 52100 grade carbon steel joints // Advanced Mater. Research. 2014. V. 984 - 985. P. 613 - 617.

Satyanarayana V. V., Madhusudhan R. G., Mohandas T. Dissimilar metal friction welding of austenitic-ferritic stainless steels //j. Mater. Proces. Techn. 2005. V. 160. P. 128 - 137.

Kalsi N. S., Sharma V. S. A statistical analysis of rotary friction welding of steel with varying carbon in workpieces // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2011. V. 57. P. 957 - 967.

Медведев А. Ю., Павлинич С. П. Испытание на растяжение сварных соединений титановых сплавов, выполненных линейной сваркой трением // Вестник УГАТУ. 2021. Т. 16, № 7(52). С. 68 - 71.

Налимов В. В., Голикова Т. И. Логические основания планирования эксперимента. М.: Металлургия, 1980. 152 с.

Грачев Ю. П., Плаксин Ю. М. Математические методы планирования эксперимента. М.: ДеЛи принт, 2005. 296 с.

Каракозов Э. С. Сварка металлов давлением. М.: Машиностроение, 1986. 280 с.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.10.52-59

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024