Влияние скорости вращения и времени трения на соединение сталей AISI 4340—2205 сваркой трением
У. Калигулу$^{1}$, М. Ялкиноз$^{2}$, Н. Кати$^{2}$, З. Балалан$^{3}$, С. Ислак$^{4}$
$^{1}$Университет Фират, технологический факультет, департамент металлургии и материаловедения, 23119 Элязыг, Турция
$^{2}$Университет Фират, технический факультет, департамент металлургии, 23119 Элязыг, Турция
$^{3}$Университет Бингёль, инженерный факультет, департамент металлургии и материаловедения, 12000 Бингёль, Турция
$^{4}$Университет Кастамону, инженерно-архитектурный факультет, Кастамону, Турция
Получена: 20.01.2015. Скачать: PDF
Сварка трением является процессом твердотельного соединения, который в настоящее время интенсивно используется благодаря таким его преимуществам, как низкая подводимая теплота, высокая производительность, простота реализации и дружественность по отношению к окружающей среде. Материалы, которые трудно соединяются сваркой плавлением, могут быть успешно сварены сваркой трением. Методы сварки плавлением при соединении различных материалов характеризуются образованием в зоне сплавления фаз хрупких интерметаллических соединений, которые снижают прочность сварного соединения. В настоящей работе исследуется влияние скорости вращения и времени трения на соединение трением сталей AISI 4340—2205. Образцы из отпущенной стали AISI 4340 и двухфазной нержавеющей стали AISI 2205, каждый диаметром 12 мм, использовались для изготовления соединений. Испытания сварки трением производились с использованием машины для сварки трением безредукторного типа, которая была сконструирована и изготовлена нами для этой цели. После сварки трением для определения микроструктурных изменений в области границы раздела сваренных образцов использовались методы оптической и сканирующей электронной микроскопии, а также энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия и рентгенодифракционный анализ. Для определения механических свойств сваренных образцов проводились исследования микротвёрдости и испытания на разрыв. Результаты экспериментов показывают, что отпущенная сталь AISI 4340 может соединяться с двухфазной нержавеющей сталью AISI 2205 методом сварки трением с получением сварного шва достаточной прочности. Значения прочности на разрыв также подтвердили этот результат и то, что в области контакта не образуются интерметаллические фазы. Максимальная прочность на разрыв 635,66 МПа была достигнута для соединений, полученных при следующих условиях сварки: скорость вращения – 2200 об/мин., давление трения – 40 МПа, давление прессования – 80 МПа, время трения – 6 с и время прессования – 3 с.
Ключевые слова: AISI 4340, AISI 2205, сварка трением, скорость вращения, время трения.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i05/0665.html
PACS: 06.60.Vz, 62.20.Qp, 81.20.Vj, 81.40.Pq, 81.70.Bt, 81.70.Jb, 83.50.Uv