Особенности структуры соединений материалов Cu–Cu, Ni–Cu, Сталь–Сu, полученных внахлест способом сварки трением с перемешиванием

• Видавець: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
• Дата: 2016
• Автори: Григоренко, Г.М., Полещук, М.А., Адеева, Л.И., Туник, А.Ю., Зеленин, Е.В., Степанюк, С.Н.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2016
• Назва видання: Автоматическая сварка
• Теми: Сварка трением с перемешиванием
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/146761
• Цитувати: Особенности структуры соединений материалов Cu–Cu, Ni–Cu, Сталь–Сu, полученных внахлест способом сварки трением с перемешиванием / Г.М. Григоренко, М.А. Полещук, Л.И. Адеева, А.Ю. Туник, Е.В. Зеленин, С.Н. Степанюк // Автоматическая сварка. — 2016. — № 5-6 (753). — С. 82-87. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Исследованы нахлесточные соединения полученных сваркой трением с перемешиванием (СТП ) листовых заготовок однородных (Cu–Cu), разнородных металлов с неограниченной (Ni–Cu) и ограниченной растворимостью (Cu–Ст.3), (сталь Х18Н10-Cu) компонентов в твердом состоянии. Процесс СТП проводится за счет пластической деформации металла, нагретого до температуры рекристаллизации без расплавления. Ведущую роль в этом процессе играет механическое перемешивание металлов в пластичном состоянии. Роль диффузионных процессов незначительна. При оптимальных режимах сварки удается получить качественные соединения. При СТП медных пластин (Cu–Cu), за счет пластификации и прохождения динамической перекристаллизации в зоне перемешивания происходит измельчение зерна (5…30 мкм) и создается плотная микроструктура шва, сопоставимая с основным материалом. Микротвердость швов достигает 80...107 % микротвердости основного металла. В результате СТП меди и никеля было получено качественное сварное соединение со взаимным проникновение одного металла в другой на глубину до 3 мм. Взаимодиффузия меди и никеля по границам зерен идет на глубину до 20 мкм с образованием прослоек твердого раствора этих металлов. При исследовании соединений Сu–Ст.3 и стали Х18Н10–Cu зафиксировано значительное измельчение зерна как в зоне рекристаллизации, так и в зонах термического влияния. Проникновение Ст.3 и стали Х18Н10 в медь происходит на глубину 1000 и 2000 мкм соответственно в виде полос и языков. В зоне перемешивания отмечено большое количество включений на основе железа, внедренных в медь в виде отдельных полос и частиц. Таким образом, накладывая швы на определенном расстоянии друг от друга, можно получить качественное сплошное приваривание верхней, более тонкой, к массивной нижней пластине (по типу наплавки) с перекрытием зон перекристаллизации, при минимальном нагреве и короблении деталей. Проведенные исследования позволяют рекомендовать данный метод для восстановления первоначальных размеров и создания защитного слоя (Ni, сталь Х18Н10) на медных плитах кристаллизатора МНЛЗ .