Статья

Наименование	Обеспечение технологичности конструкций при сварке трением с перемешиванием на стадии выбора материалов. Часть 3: Свариваемость конструкционных сталей
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	2024	Выпуск	77	Страницы	77 - 95
УДК	621.658.512(035):621.791.14
Аннотация	Показана актуальность разработки и исследования технологий сварки конструкционных сталей трением с перемешиванием в твердой фазе. Рассмотрены особенности сварки трением с перемешиванием конструкционных сталей, основные технологические и конструктивные факторы, влияющие на формирование микроструктуры получаемых сварных соединений и технологическую свариваемость сталей. Описаны особенности технологической свариваемости основных видов конструкционных сталей: углеродистых, двухфазных высокопрочных, легированных, хромоникелевых коррозионностойких сталей аустенитного класса, разнородных сталей между собой. Сварка сталей трением с перемешиванием позволяет избежать нежелательных фазовых превращений в сварных соединениях по сравнению со сваркой плавлением, получать швы с уменьшенной зоной термического влияния и более высокими механическими и коррозионностойкими свойствами. К инструменту для сварки сталей трением с перемешиванием предъявляются более высокие требования по сравнению со сваркой алюминиевых сплавов. Инструменты для сварки сталей должны обладать комплексом более высоких требований: механической прочностью и ударной вязкостью, высокими теплостойкостью и износостойкостью, достаточной теплопроводностью, низкой физико-химической активностью по отношению к соединяемым сталям и др. Оборудование для сварки сталей трением с перемешиванием должно быть более жестким по сравнению со сваркой сплавов алюминия, оснащено прецизионными шпинделями и системами охлаждения.
Реферат	Цель. Анализ и обобщение мирового опыта исследований и разработок по сварке трением с перемешиванием конструкционных сталей, формирование предложений по перспективным направлениям развития технологий и оснащения производств для СТП стальных конструкций, а также разработка конструкторско-технологических рекомендаций. Методика. Рассмотрен алгоритм сварки трением с перемешиванием конструкционных и хромоникелевых коррозионных сталей. Сформирована методика по улучшению технологического процесса сварки трением с перемешиванием различных марок сталей при серийном производстве. Результаты. Рассмотрены особенности свариваемости СТП углеродистых, двухфазных и хромоникелевых коррозионных сталей. С учетом проведенного анализа сформированы предложения по улучшению технологии сварки трением с перемешиванием стальных заготовок. Полученные результаты дадут возможность улучшить показатели технологичности сварных конструкций на всех этапах их жизненного цикла. Научная новизна. В данной статье выполнены исследования по сварке трением с перемешиванием конструкционных сталей, проанализирована их свариваемость и микроструктура сварного шва с учетом мирового опыта. Предложена методика по улучшению технологического процесса сварки трением с перемешиванием различных марок сталей при серийном производстве. Методика учитывает условия эксплуатации, 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 сварного шва, снизить стоимость изделий, а также обеспечить их надежность и долговечность.
Ключевые слова	сварка трением с перемешиванием, свариваемость сталей, микроструктура металла, инструмент, микротвердость.
Полный текст