Випуски МФіНТ »  Том 46, випуск 10

Особливості формування перехідної зони під час зварювання вибухом Al–Cu

В. Ф. Мазанко$^{1}$, П. С. Шльонський$^{2}$, О. В. Філатов$^{1}$, С. Є. Богданов$^{1}$, М. О. Пащин$^{3}$, Є. І. Богданов$^{1}$, М. І. Савчук$^{1}$, І. В. Іващенко$^{4}$, О. О. Новомлинець$^{5}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Технологія металообробки Хуаян №1 Дорога, високотехнологічна промислова зона Тілінг, Провінція Ляонін, Китай, 112611
$^{3}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
$^{4}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Берестейський, 37, 03056 Київ, Україна
$^{5}$Національний університет “Чернігівська політехніка”, вул. Шевченка, 95, 14035 Чернігів, Україна

Отримано: 06.06.2024; остаточний варіант - 09.07.2024. Завантажити: PDF

Вивчено формування перехідної зони під час зварювання вибухом алюмінію з міддю у вакуумі та на повітрі. За розподілом концентрації елементів визначено коефіцієнт взаємного масоперенесення у нерознімному з’єднанні Al–Cu. Виявилося, що масоперенесення Купруму в алюміній за умов зварювання вибухом відбувається на більші глибини порівняно з глибиною проникнення Алюмінію у мідь. Це пояснюється тим, що природа проникальних атомів не має такого сильного впливу, як в умовах дифузійного відпалу, а визначальним є період ґратниці, який у алюмінію є більшим, аніж у міді. Концентраційні криві побудовано для зони взаємодії Al–Cu під час зварювання вибухом, в якій відсутні інтерметалеві фази, що відповідають рівноважній діяграмі стану. Коефіцієнт взаємного масоперенесення виявився на кілька порядків вищим, аніж коефіцієнт гетеродифузії тих же елементів в умовах дифузійного відпалу. Зварювання вибухом виконували за коаксіяльною схемою шляхом метання мідної трубки на алюмінійовий стрижень.

Ключові слова: алюміній, мідь, зварювання вибухом, масоперенесення, дифузія, зона взаємодії.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i10/0975.html

PACS: 06.60.Vz, 61.72.Ff, 66.30.Ny, 68.35.Fx, 68.55.Ln, 81.20.Vj, 81.70.Jb

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. H. Paul, L. Litynska-Dobrzynska, and M. Prazmowski, Metall. Mater. Trans. A, 44: 3836 (2013).
  2. V. I. Lysak and S. V. Kuzmin, J. Mater. Process. Tech., 1, No. 212: 150 (2012).
  3. Yu. A. Konon, L. B. Pervukhin, and A. D. Chudnovskiy, Svarka Vzryvom [Explosion Welding] (Moskva: Mashinostroenie: 1987) (in Russian).
  4. V. F. Mazanko, A. V. Filatov, and S. P. Vorona, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 17, No. 9: 74 (1995) (in Russian).
  5. V. M. Mironov, V. F. Mazanko, D. S. Gertsriken, and A. V. Filatov, Massoperenos i Fazoobrazovanie v Metalakh pri Impul’snykh Vozdeystviyakh [Masstransfer and Phase Formation in Metals under Pulsed Influences] (Samara: Samarskiy Universitet: 2001) (in Russian).
  6. V. V. Nemoshkalenko , V. V. Arsenyuk, V. F. Mazanko, and V. M. Mironov, Dopovidi NAN Ukrayiny, No. 10: 76 (2002) (in Russian).
  7. A. Dubik, L. O. Zvorykin, Ya. Ovsik, V. M. Fal’chenko, and A. V. Filatov, Metallofizika, 14, No. 1: 46 (1992) (in Russian).
  8. L. O. Zvorykin, V. M. Fal’chenko, B. V. Rumyantsev, and A. V. Filatov, Metallofizika, 15, No. 3: 97 (1993) (in Russian).
  9. L. O. Zvorykin, V. M. Fal’chenko, and A. V. Filatov, Inzhenerno-Fizicheskiy Zhurnal, 68, No. 4: 605 (1995) (in Russian).
  10. L. O. Zvorykin and A. V. Filatov, Dopovidi NAN Ukrayiny, No. 2: 84 (1997) (in Russian).
  11. S. I. Kuchuk-Yatsenko, G. K. Kharchenko, Yu. V. Fal’chenko, S. G. Grigorenko, V. F. Mazanko, and A. V. Filatov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 22, No. 10: 63 (2000) (in Russian).
  12. V. F. Mazanko, A. V. Filatov, T. F. Mironova, and V. M. Mironov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 24, No. 2: 181 (2002) (in Russian).
  13. A. Filatov, A. Pogorelov, D. Kropachev, and O. Dmitrichenko, Defect and Diffusion Forum, 363: 173 (2015).
  14. M. S. Kashkar’ov, A. V. Filatov, and A. E. Pogorelov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 39, No. 1: 83 (2017) (in Russian).
  15. V. E. Danilchenko, A. V. Filatov, V. F. Mazanko, and V. E. Iakovlev, Nanoscale Res. Lett., 12: 194 (2017).
  16. V. Y. Bondar, V. E. Danilchenko, V. F. Mazanko, O. V. Filatov, and V. E. Iakovlev, Usp. Fiz. Met., 19, No. 1: 70 (2018).
  17. V. Yu. Danilchenko, V. F. Mazanko, O. V. Filatov, and V. E. Iakovlev, Usp. Fiz. Met., 20, No. 3: 426 (2019).
  18. E. V. Ivashchenko, V. F. Mazanko, V. M. Mironov, and A. V. Filatov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 22, No. 11: 54 (2000) (in Russian).
  19. V. F. Mazanko, E. V. Ivashchenko, V. M. Mironov, and A. V. Filatov, Dopovidi NAN Ukrayiny, No. 8: 77 (2000) (in Russian).
  20. O. M. Soldatenko, O. V. Filatov, and B. M. Mordyuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 1: 65 (2023).
  21. A. V. Filatov, A. E. Pogorelov, V. V. Nevdacha, and A. F. Kravets, Functional Mater., 16, No. 3: 339 (2009).
  22. M. O. Pashchin, P. S. Shlonskyi, A. G. Bryzgalin, O. S. Kushnaryova, and N. L. Todorovich, Avtomatychne Zvaryuvannya, No. 2: 3 (2021).
  23. O. Zobac, A. Kroupa, A. Zemanova, and K. W. Richter, Metall. Mater. Trans. A, 50: 3805 (2019).
  24. J. Kučera and B. Million, Metall. Mater. Trans. B, 1: 2599 (1970).
  25. H. Oikawa and S. Karashima, Trans. Japan Institute Metals, 11, Iss. 6: 431 (1970).
  26. H. Oikawa, T. Obara, and S. Karashima, Metall. Trans., 1: 2969 (1970).
  27. S. Ceresara, phys. status solidi (b), 27, Iss. 2: 517 (1968).
  28. N. M. Voropay and A. Ya. Shinyayev, MiTOM, No. 12: 55 (1967) (in Russian).
  29. L. N. Larikov and V. I. Isaichev, Diffuziya v Metallakh i Splavakh [Diffusion in Metals and Alloys] (Kiev: Naukova Dumka: 1987) (in Russian).
  30. E. A. Ryabchikov, V. Ya. Solov’ev, and G. N. Epshteyn, Vliyanie Vysokikh Davleniy na Veshchestvo [The Effect of High Pressure on Matter] (Kiev: Naukova Dumka: 1978) (in Russian).
  31. V. F. Mazanko, A. V. Pokoev, and V. M. Mironov, Diffuzionnyye Protsessy pod Deystviem Magnitnykh Poley i Impul’snykh Deformatsiy [Diffusion Processes under the Influence of Magnetic Fields and Pulsed Deformations] (Moskva: Mashinostroenie: 2006) (in Russian).
  32. M. E. Glicksman, Diffusion in Solids: Field Theory, Solid-State Principles, and Applications (New York: Wiley: 2000).
  33. I. V. Belova, D. Heuskin, E. Sondermann, B. Ignatzi, F. Kargl, G. E. Murch, and A. Meyer, Scripta Mater., 143: 40 (2018).
  34. G. N. Epshteyn, Stroyenie Metallov Deformirovannykh Vzryvom [Structure of Metals Deformed by Explosion] (Moskva: Metallurgiya: 1988) (in Russian).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2024 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»