сотрудник
Самара, Самарская область, Россия
сотрудник с 01.01.2001 по 01.01.2020
Самара, Самарская область, Россия
сотрудник
Самара, Самарская область, Россия
аспирант
Самара, Самарская область, Россия
ВАК 2.6.17 Материаловедение
УДК 621.791 Сварка и родственные процессы
ББК 346 Отдельные машиностроительные и металлоперерабатывающие процессы и производства
В работе приводятся результаты оценки влияния аргонодуговой сварки на структуру и свойства композиционных материалов АМг2-10%TiC и АМг6-10%TiC, изготовленных методом СВС в расплаве. В ходе исследований получены неразъемные сварные соединения, характеризующиеся единичными дефектами в виде пор и непровара. Металлографический анализ показал, что на сварных образцах композиционных материалов, в отличие от матричных сплавов, отсутствует разнородность зерна после кристаллизации сварочной ванны и происходит формирование равноосной ячеистой структуры. Установлено, что проведение операции сварки приводит к росту зерна на всех образцах, но присутствие дисперсной армирующей фазы способствует замедлению данного процесса, а наименьший размер дендритной ячейки, вне зависимости от зоны сварки, наблюдается на образце АМг2-10%TiC. При этом, содержание частиц карбида титана в сварных образцах композиционных материалов отмечается во всех трех зонах сварного соединения, хотя ее количество уменьшается по мере приближения к сварному шву. Также выявлено, что в зоне сварки может происходить дополнительное выделение β-фазы состава Al3Mg2, но отсутствует соединение Al4C3, что свидетельствует о термодинамической стабильности фазы карбида титана. Оценка механических свойств показывает более удовлетворительные характеристики для композиционного материала АМг2-10%TiC, что позволяет рекомендовать его для изготовления конструкций со сварными соединениями, работающих в условиях статических сжимающих нагрузок.
аргонодуговая сварка, композиционный материал, размер, зерно, механические свойства
1. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года.Авиационные материалы и технологии. М.: ВИАМ. 2012. С. 7-17.
2. Аксенов А.А. Оптимизация состава и структуры композиционных материалов на алюминиевой и медной основе, получаемых жидкофазными методами и механическим легированием. Дисс. на соиск. уч. степени доктора технич. наук. Москва. 2007. 390С.
3. Курганова Ю.А. Разработка и применение дисперсно упрочненных алюмоматричных композиционных материалов в машиностроении. Дисс. на соиск. уч. степени доктора технич. наук. Москва. 2008. 285 С.
4. Михеев Р.С. Перспективные покрытия с повышенными триботехническими свойствами из композиционных материалов на основе цветных металлов. Дисс. на соиск. уч. степени доктора технич. наук. Москва. 2018. 442 С.
5. Шерина Ю.В. Влияние армирования высокодисперсной фазой карбида титана, синтезированной в расплаве, и термообработки на структуру и свойства промышленных алюминиевых сплавов. Дисс. на соиск. уч. степени канд. технич. наук. Самара. 2024. 207 С.
6. Коберник Н.В. Сварка плавлением дисперсно-упрочнённых алюмоматричных композиционных материалов (обзор). Сварка и Диагностика. 2007. № 3. С. 34 – 43.
7. Чернышов Г.Г., Чернышова Т.А. Дуговая сварка дискретно армированных композиционных материалов с алюминиевыми матрицами: структура и свойства. Заготовительные производства в машиностроении. 2004. № 5. С. 5–9.
8. Дриц А.М., Овчинников В.В., Губин А.М. Технологические особенности сварки трением с перемешиванием дисперсно-упрочненного алюмоматричного композиционного материала. Металловедение. Технология легких сплавов.2021. № 3. С. 11-20. DOI:https://doi.org/10.24412/0321-4664-2021-3-11-20
9. Ellis M.B.D., Gittosand M.F., Theredgill P.L. Materials World. 1995. №2. 415 Р.
10. Urena A., Rodrigo P., Gil L., Escalera M.D., Baldonedo J.L. Interfacial reactions in an Al-Cu-Mg/SiCw composite during liquid processing. Part II. Arc welding. Journal of Materials Science. 2001. № 36. Р. 429-439.DOI:https://doi.org/10.1023/A:1004832713790
11. Луц А.Р., Шерина Ю.В., Амосов А.П., Качура А.Д. Жидкофазное получение методом СВС и термическая обработка композитов на основе алюминиево-магниевых сплавов, упрочненных высокодисперсной фазой карбида титана. Известия вузов. Цветная металлургия. 2023. Т.59. №4. С.70-86. DOI:https://doi.org/10.17073/0021-3438-2023-4-70-86
12. Шерина Ю.В., Луц А.Р. Влияние термической обработки на свойства композиционных материалов АМг2-10%TiC и АМг6-10%TiC, полученных методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Frontier Materials & Technologies. 2024. № 1. С. 105-112. DOI:https://doi.org/10.18323/2783-4039-2024-1-67-10
13. Zhukov D.V., Giorbelidze M.G., Mel’nikov A.A. Voronin S.V. Method for Evaluation and Visualisation of the Microstructure Materials Heterogeneity. Russian Metallurgy (Metally). 2023. № 13. Р. 2126-2132. DOI:https://doi.org/10.1134/S0036029523700192
14. Морозов В.П. Особенности процесса формирования первичной структуры сварных швов алюминиевых сплавов различных систем легирования при совместном действии периодического источника тепла и модификаторов. Известия вузов. Машиностроение. 2006. №9. С. 51-64
15. Чернышов Г.Г., Рыбачук А.М., Чернышова Т.А., Кобелева Л.И., Болотова Л.К. Влияние термического цикла дуговой сварки на структуру и свойства сварных швов дисперсно наполненных композитов. Сварочное производство. 2001. №11. С. 7-13.
16. Чернышова Т.А., Болотова Л.К., Кобелева Л.И., Чернышов Г.Г. Дуговая сварка дискретно армированного композиционного материала системы Al-SiC. Физика и химия обработки материалов. 1999. №4. С. 57-62.
17. Шерина Ю.В., Луц А.Р., Богатов М.В., Голубовский Е.Н. Возможность применения метода АРДС для получения неразъемных соединений композиционных материалов, армированных высокодисперсной фазой карбида титана, полученных на основе алюминиево-магниевых сплавов. Вестник Югорского государственного университета. 2024. Т.20. № 1. С. 51-61. DOI:https://doi.org/10.18822/byusu20240151-61.
18. Kobernik NV. Melting welding of dispersed-hardened aluminum-matrix composite materials (review). Welding and Diagnostics. 2007;3:34-43.
19. Chernyshov GG, Chernyshova TA. Arc welding of discretely reinforced composite materials with aluminum matrices: structure and properties. Blanking Productions in Mechanical Engineering. 2004;5:5-9.
