Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Обеспечение технологичности конструкций при сварке трением с перемешиванием на стадии выбора материалов. Часть 1: Общие принципы
Авторы Харламов Ю. А., д. т. н., проф.
Денисова Н. А., к. т. н., доц.
Петров П. А., к. т. н., доц.
Орлов А. А., асс.
Раздел Машиностроение
Год 2023 Выпуск 76 Страницы 51 - 62
УДК 621.658.512(035)
Аннотация Показана взаимосвязь процессов расширения современных конструкционных материалов с улучшенными эксплуатационными и другими свойствами с развитием методов их обработки и получения неразъемных соединений, прежде всего сварных. Представлены рекомендации по выбору критериев для комплексного подбора основных материалов конструкций. Описаны ограничения применения традиционных способов сварки плавлением для создания высокотехнологичных конструкций и перспективность более широкого внедрения сварки трением с перемешиванием. Кратко рассмотрены и проанализированы особенности формирования сварных соединений при сварке трением с перемешиванием (СТП) с учетом протекающих тепловых, металлургических, термодеформационных процессов, взаимодействия материалов с их схватыванием, а также фазовых и структурных превращений в металлах. Рассмотрены представления о технологической свариваемости при СТП и выборе рациональных режимов сварки. Рассмотрен алгоритм выбора материала конструкции при сварке трением с перемешиванием.
Реферат Цель. Анализ особенностей, преимуществ и недостатков сварки трением с перемешиванием и на их основе разработка рекомендаций по выбору основных материалов проектируемых сварных изделий с учетом их производственной технологичности.
Методика. Рассмотрен алгоритм выбора материала конструкции при сварке трением с перемешиванием. Конструкция подвергается тщательной технологической проработке для подготовки к серийному производству, включая разработку технологии сварки, выбор оборудования, подготовку производственных процессов и т. д.
Результаты. Рассмотрены особенности выбора современных материалов с улучшенными свойствами для конструкций со сварными соединениями. При выборе материалов соединений, получаемых сваркой трением с перемешиванием, следует учитывать технологические особенности, преимущества и недостатки этого способа. Применение сварки трением с перемешиванием открывает широкие возможности внедрения более эффективных материалов с улучшением показателей технологичности сварных конструкций на всех этапах их жизненного цикла.
Научная новизна. В данной статье предложена методика выбора материала и проектирования сварных конструкций, которая позволяет создавать изделия заданной надежности при минимальной их стоимости. Методика учитывает условия эксплуатации, требуемые характеристики изделия, свариваемость материала, параметры сварных соединений и прочностные характеристики конструкции.
Практическая значимость. Предложенная методика может быть использована проектными организациями и производителями при разработке и производстве сварных конструкций. Это позволит повысить эффективность использования материалов, снизить стоимость изделий, а также обеспечить их надежность и долговечность.
Ключевые слова конструкционные материалы, неразъемные соединения, сварной шов, способы сварки плавлением, технологическая свариваемость, технологичность конструкций.
Полный текст