XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Сталь (Ст3) является одним из самых распространённых конструкционных материалов среди малоуглеродистых сталей. Она используется для изготовления малонагруженных деталей, а также при изготовлении сварных конструкций, например, в строительной, машиностроительной, нефтяной отрасли. Хорошо зарекомендовавшим себя методом образования сварного соединения сталей данной марки является дуговая сварка. Одним из ключевых её преимуществ является возможность использования в «полевых условиях», вне специального помещения, а также отсутствие необходимости применения громоздкого оборудования. [1]

Недостатками сварки сталей традиционными ручными способами сварки является большая зависимость от: опыта и квалификации сварщика, качества подготовки кромок, подготовки сварочных материалов.

Сварка трением с перемешиванием (СТП) - процесс образования неразъёмного соединения. Данный метод является одним из наиболее эффективных способов получения сварного шва деталей различной формы. [2] Выполненные в последние годы исследования показали, что СТП является эффективным способом получения высококачественных соединений конструкций различной геометрии, включая листовые материалы, пространственные профильные конструкции, трубы, восстановления изношенных деталей, модифицирования и улучшения структуры материалов, залечивания трещин и литейных дефектов. Таким образом, СТП становится универсальной технологией, имеющей большие перспективы в различных отраслях производства.

Схема процесса СТП изображена на рисунке 3. В начале процесса сварки инструмент, вращаясь, погружается в свариваемый металл и в результате приложенного давления и возникающего трения металл под заплечиком нагревается и переходит в пластичное состояние. Затем инструмент перемещаться вдоль стыка и за счет перемешивания пластичного металла образуется сварной шов.

Рисунок 1 – Инструмент для СТП Рисунок 2 – Параметры процесса СТП

Рисунок 3 – Схема процесса СТП

Основные параметры процесса СТП являются: частота вращения инструмента, n(ω); скорость сварки, V_св; угол наклона инструмента, α; глубина погружения инструмента, l, или осевое усилие, Р_z; конструкция инструмента [3].

Список литературы

И. К. Черных, Е. В. Васильев, А. Н. Абакумов, Н. В. Захарова, К. А. Синогина. РАЗРАБОТКАТЕХНОЛОГИИСВАРКИТРЕНИЕМСПЕРЕМЕШИВАНИЕМЛИСТОВИЗСТАЛИСТ3 // IV International scientific conference "Mechanical Science and Technology Update", 2020. № 5. С. 306-313.

Е. И. Ткаченко, А. С. Лукин, Д. А. Прошутинский. РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ КОНСТРУКЦИОННЫХ, НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ И ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ // IV International scientific conference "Mechanical Science and Technology Update", 2020. № 5. С. 548-552.

Manish P. Meshram, Basanth Kumar Kodli, Suhash R. Dey. Friction Stir Welding of Austenitic Stainless Steel by PCBN Tool and Its Joint Analyses // Procedia Materials Science, 2014. №6. РР. 135-139.