Металлообработка | |
Название | Механические свойства нахлесточных соединений листов сплава 1565чМ |
Автор | Дриц А. М., Овчинников В. В. |
Информация об авторе | ЗАО «Алкоа-СМЗ»: А. М. Дриц, директор по развитию бизнеса и технологий, эл. почта: Alexander.Drits@alcoa.com ФГБОУ ВПО «Московский государственный индустриальный университет», Москва, Россия: В. В. Овчинников, проф., кафедра технологии конструкционных материалов |
Реферат | При изготовлении грузовых железнодорожных вагонов для перевозки сыпучих грузов возникает задача по соединению листов алюминиевых сплавов толщиной 4–6 мм протяженными швами. С точки зрения упрощения технологического процесса изготовления обшивки, например грузового вагона, для соединения листов предпочтительными являются нахлесточные соединения. Целью данной работы являлось исследование структуры и механических свойств нахлесточных соединений листов алюминиевого сплава 1565чМ толщиной 5 мм, полученных аргонодуговой сваркой и сваркой трением с перемешиванием. Ручную аргонодуговую сварку нахлесточных соединений выполняли на переменном токе от источника питания дуги ИСВУ-315 горелкой РГА-150 с использованием присадочной проволоки СвАМг61 диаметром 2 мм. Перед сваркой образцы подвергали зачистке механической металлической щеткой с диаметром проволок 0,8 мм. Для сварки трением с перемешиванием нахлесточных соединений применяли горизонтальный фрезерный станок Agile CS 1000, оснащенный специальным инструментом для данной сварки. Инструмент выполнен в виде державки со сменным наконечником, состоящим из заплечика и индентора, на поверхности которого есть винтообразная канавка. Индентор диаметром 5 мм имел высоту 6,5–7,0 мм для гарантированного соединения свариваемых листов. Частоту вращения инструмента варьировали в пределах 500–1000 мин–1, а скорость сварки — в пределах 220–250 мм/мин. Установлено, что прочность нахлесточных соединений с одним швом существенно уступает соединениям с двумя швами. Образцы из нахлесточных сварных соединений с двумя швами, выполненными аргонодуговой сваркой, имеют прочность в 1,3–1,4 раза большую, чем нахлесточные соединения с одним швом, а по отношению к прочности основного металла она составляет 0,82–0,87. Наиболее высокую прочность на уровне 0,94–0,97 от прочности свариваемых листов имеют соединения, выполненные сваркой трением с перемешиванием. При испытаниях на растяжение соединения, выполненные сваркой трением с перемешиванием, разрушаются по зоне термического влияния, а при аргонодуговой сварке по металлу шва. Нахлесточные сварные соединения листов сплава 1565чМ толщиной 5 мм, выполненные сваркой трением с перемешиванием, по прочности равноценны стыковым соединениям (коэффициент прочности 0,96–0,98). В то же время прочность нахлесточных соединений, выполненных ручной аргонодуговой сваркой, значительно ниже прочности стыкового сварного соединения, и особенно при нахлесточном соединении с одним швом. |
Ключевые слова | Алюминиевый сплав, листы, нахлесточные соединения, аргонодуговая сварка, сварка трением с перемешиванием, прочность при растяжении, характер разрушения, сварное соединение |
Библиографический список | 1. Ushio H., Yasunaga K., Yahaba T. The use of aluminum and magnesium car parts and how to join them // Welding technology. 2009. Vol. 57, No. 5. P. 80–86. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |