Структурные металлографические исследования по зонам сварных соединений образцов, полученных инерционной сваркой трением

Машиностроение и машиноведение

2022. Т. 29. № 2. С. 211-219.

DOI: 10.34759/vst-2022-2-211-219

Авторы

Фозилов Т. Т.1*, Шумская С. А.1**, Кудрявцев Е. А.2, Бабайцев А. В.1***

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. АО «Объединённая двигателестроительная корпорация», пр-т Буденного, 16, Москва, 105118, Россия

*e-mail: fozbourne@yandex.ru
**e-mail: bratinaaa@gmail.com
***e-mail: ar77eny@gmail.com

Аннотация

Представлены результаты исследования сварки инерционным трением никелевого жаропрочного сплава ЭП741НП. Проведено экспериментальное исследование механических свойств образцов. Проанализирована микроструктура сварных швов и околошовных зон. В ходе исследования было установлено, что данный процесс сварки позволяет получать соединения, которые нельзя получить методами сварки плавлением. Сварка выполнялась на установке ПСТИ-120SW, испытания механических свойств проводились на универсальной разрывной машине Instron, анализ микроструктуры — с помощью металлографического микроскопа.

Ключевые слова:

околошовные зоны, субкубоиды, ротационная сварка трением, инерционная сварка трением

Библиографический список

  1. Хрящев И.И., Данилов Д.В., Логунов А.В. Разработка экономнолегированного никелевого жаропрочного сплава для рабочих лопаток газовых турбин // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 2. С. 205-218.
  2. Сорокин Л.И. Свариваемость жаропрочных никелевых сплавов (обзор). Ч.2 // Сварочное производство. 2004. № 9. С. 3-7.
  3. Симс Ч.Т., Феликс П.К., Уиттл Д.П. и др. Жаропрочные сплавы для газовых турбин / Пер. с англ. Л. Я. Боголюбовой и др. / под ред. Р.Е. Шалина — М.: Металлургия, 1981. — 480 с.
  4. Каблов Е.Н., Лукин В.И., Оспенникова О.Г. Сварка и пайка в авиакосмической промышленности // Сварка и безопасность: Сб. трудов Всероссийской научно-практической конференции (Якутск, 11–12 октября 2012). — Якутск: РИЦ «Офсет», 2012. С. 21-30.
  5. Вилль В.И. Сварка металлов трением. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, 1970. — 176 с.
  6. Бабайцев А.В., Бурцев А.Ю., Рабинский Л.Н., Соляев Ю.О. Методика приближенной оценки напряжений в толстостенной осесимметричной композитной конструкции // Труды МАИ. 2019. № 107. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=107879
  7. Kimura M., Nakashima K., Kusaka M. et al. Joining phenomena and tensile strength of joint between Ni-based super-alloy and heat-resistant steel by friction welding // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. Vol. 103, pp. 1297 — 1308. DOI: 10.1007/ s00170-019-03611-7
  8. Береснев А.Г., Логунов А.В., Логачева А.И. Проблемы повышения качества жаропрочных сплавов, получаемых методом металлургии гранул // Вестник Московского авиационного института. 2008. Т. 15. № 3. С. 83-89.
  9. Bell R.A., Lippold J.C., Adolphson D.R. Evaluation of copper stainless steel inertia friction welds // Welding Journal. 1984. Vol. 63. No. 11, pp. 325-332. URL: https://app.aws.org/wj/supplement/WJ_1984_11_s325.pdf
  10. Workman G.M., Nicholas E.D. Friction welding of aluminum and its alloys to various metals // Metals and Materials. 1986. Vol. 2. No. 3, pp. 138–140.
  11. Taysom B.S., Sorensen C.D., Nelson T.W. Strength in Rotary Friction Welding of Five Dissimilar Nickel-Based Superalloys // Welding Journal. 2021. Vol. 100, pp. 302-308. DOI: 10.29391/2021.100.027
  12. Bouarroudj E.-o., Chikh S., Abdi, S., Miroud D. Thermal analysis during a rotational friction welding // Applied Thermal Engineering. 2016. Vol. 110, pp. 1543–1553. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2016.09.067
  13. Li P., Li J., Dong H. Analytical description of heat generation and temperature field during the initial stage of rotary friction welding // Journal of Manufacturing Processes. 2017. Vol. 25, pp. 181–184. DOI: 10.1016/j.jmapro.2016.12.003
  14. Huang Z.W., Li H.Y., Preuss M. et al. Inertia Friction Welding Dissimilar Nickel-Based Superalloys Alloy 720Li to IN718 // Metallurgical and Materials Transactions A. 2007. Vol. 38, pp. 1608–1620. DOI: 10.1007/S11661-007-9194-6
  15. Бычков В.М., Селиванов А.С., Медведев А.Ю. Исследование свариваемости жаропрочного никелевого сплава ЭП742 методом линейной сварки трением // Вестник УГАТУ. 2012. Т. 16. № 7(52). С. 112-116.
  16. Саморуков М.Л., Свиридов А.В., Рассохина Л.И., Битюцкая О.Н. Ротационная сварка трением литых и деформируемых полуфабрикатов жаропрочного никелевого сплава ВЖ159 // Труды ВИАМ. 2020. № 1(85). С. 15-23. DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-1-15-23
  17. Аунг Ч.Т., Бабайцев А.В. Исследование влияния геометрических параметров цилиндрической оболочки под давлением зажатой между абсолютно жесткими пластинами на ширину зоны контакта // Труды МАИ. 2020. № 113. DOI: https://trudymai.ru/published.php?ID=118135
  18. Leonard A.J. Microstructure and ageing behaviour of FSWs in aluminium alloys 2014A-T651 and 7075-T651 // 2nd International Symposium on Friction Stir Welding (Gothenburg, Sweden 27-28 June 2000).
  19. Strangwood M., Berry J.E., Cleugh D.P. et al. Characterisation of the thermo-mechanical effects on microstructural development in friction stir welded age hardening aluminium-based alloys // 1st International Symposiumon Friction Stir Welding (Thousand Oaks, California, USA, 14-16 June 1999).
  20. Лукин В.И., Ковальчук В.Г., Саморуков М.Л., Гриднев Ю.М. Исследование влияния технологии ротационной сварки трением деформируемого жаропрочного никелевого сплава ВЖ175 на структуру и прочностные характеристики сварных соединений // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. №SP2. С. 114-121.
  21. Бабайцев А.В., Рабинский Л.Н., Ян Н.М. Методика оценки остаточных напряжений в образцах из сплава AlSi10Mg, полученных по технологии SLM // Труды МАИ. 2021. № 119. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=159788

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024