ТЕХНОЛОГИИ
И
ОБОРУДОВАНИЕ
Рис. 4. Макроструктура сварного соединения, выполненного сваркой трением с перемешиванием: 1
сварной
шов;
2
зона
термомеханического
воздействия;
3
зона
термического
влияния;
4
основной металл
Рис. 5. Микроструктура металла шва, х400
Влияние
скорости
сварки
в
исследуемом
диапазоне
незначительно
и
составляет
4%,
что
сопоставимо
с
погрешностью
экспери-
ментальных измерений.
Исследование
структуры
металла
свар-
ных
соединений
свидетельствует
о
типич-
ном для сварки трением с перемешиванием
формировании
зон
сварного
соединения
вне
зависимости
от
режима
процесса
{рис. 4).
Геометрические
границы
сварного
шва Л и
В
определяются размерами свароч-
ного инструмента
И
и
(1
, а ширина зон тер-
мического и термомеханического воздейст-
вия
Е
и
С
зависит, главным образом, от диа-
метра опорной поверхности уступа
О
и ско-
рости вращения сварочного инструмента со.
Структуры металла сварных швов, полу-
ченных
при
различных тепловых режимах,
имеют
существенные
отличия.
Установле-
но, что швы, выполненные в диапазоне тем-
ператур 280-380°С, характеризуются
выра-
женной слоистой структурой, в которой на-
блюдаются
протяженные
межслойные
не-
сплошности как в центральной, так и в кор-
невой
части,
что
является
неприемлемым
для получения качественных соединений.
Швы,
выполненные
при
температурах
нагрева металла свариваемых кромок выше
390°С, характеризуются плотным формиро-
ванием, без трещин, расслоений и несплош-
ностей
{рис.
5).
Таким образом, экспериментально уста-
новлено,
что
обязательным
условием
для
качественного
соединения
перемещаемых
слоев
металла
при
СТП
алюминиево-маг-
ниевого сплава
1561
является
обеспечение
максимальной
температуры
в
зоне форми-
рования более 390°С.
Для обобщения факторов, влияющих по
совокупности на тепловложение, проведено
численное моделирование процесса переме-
щения сварочного источника теплоты вдоль
линии стыка свариваемых заготовок.
В
со-
ответствии
с данными
некоторых
исследо-
ваний,
источник теплоты
принимался
рас-
пределенным
но
поверхности
сварочного
инструмента с учетом, что 20% теплоты при
сварке
вводится
наконечником,
80% —
опорной
поверхностью
уступа
по
квадра-
тичной
зависимости
от
радиуса.
Суммар-
ную
величину
тепловложения,
вводимого
при расчете, контролировали условием мак-
симального приближения решения к экспе-
риментальным
данным.
В
результате были
получены численные решения термических
циклов
исследуемых
режимов
сварки,
раз-
личие которых с экспериментальными дан-
ными
не
превышает 6°С,
и установлена за-
висимость тепловложения
от
конструктив-
но-технологических параметров сварки. Ре-
зультаты
расчета
тепловложения
позволи-
9
1(77)2011 СВАРЩИК %
#
предыдущая страница 27 Сварщик 2011 01 читать онлайн следующая страница 29 Сварщик 2011 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст