Вплив способу та параметрів аргоно-дугового зварювання на формування з'єднань високоміцних сплавів алюмінію
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Розвиток сучасних технологій у транспортній, авіаційній та космічній галузях вимагає створення нових матеріалів із поліпшеними механічними характеристиками, високою корозійною стійкістю та малою густиною. Алюмінієві сплави, зокрема системи Al-Mg-Mn, завдяки унікальній комбінації властивостей є одними з найперспективніших матеріалів для цих застосувань. Проте їх ефективне використання вимагає досконалих методів зварювання, які забезпечують високу якість і міцність зварних з’єднань.
Актуальність теми дослідження зумовлена необхідністю розробки й оптимізації технологій зварювання алюмінієвих сплавів АМг6 і 1570 для задоволення вимог до конструкцій, що експлуатуються в складних умовах. Особливий інтерес становить вплив легуючих елементів, таких як скандій і цирконій, на властивості металу в зоні зварювання та зниження схильності до утворення дефектів, що дозволяє розширити сфери їх застосування.
Мета дослідження – встановлення оптимальних умов та технологічних параметрів режимів зварювання сплавів АМг6 і 1570 методами TIG, MIG і PAW з урахуванням хімічного складу, структури та механічних властивостей основного металу.
Завдання дослідження:
1. Провести аналіз впливу хімічного складу металу на технологічну здатність до зварювання і властивості зварних з’єднань сплавів АМг6 і 1570;
2. Дослідити схильність до утворення дефектів (пор, гарячих тріщин) у зоні зварювання залежно від технологічних параметрів процесу;
3. Оцінити ефективність різних методів зварювання (TIG, MIG, PAW) для сплавів з урахуванням їхньої практичної придатності;
4. Розробити рекомендації щодо зменшення дефектності зварних з’єднань.
Об’єкт дослідження – дугове зварювання алюмінієвих сплавів АМг6 і 1570 методами TIG, MIG та PAW.
Предмет дослідження – процеси формування структури та властивостей зварних з’єднань сплавів на основі алюмінію з урахуванням хімічного складу, технологічних параметрів зварювання.
Методи дослідження: для оцінки механічних властивостей та структурних змін у матеріалі зварних з'єднань використовували комплекс методів, що включали випробування на розтяг, макро- та мікроструктурні дослідження їх застосуванням оптичної та растрової електронної мікроскопії, а також дюраметричного аналізу для вимірювання твердості.
Наукова новизна дослідження полягає в наступному:
1. На основі порівняльного аналізу результатів досліджень по визначенню фізико-механічних характеристик зварних з’єднань алюмінієвого сплаву 1570 китайського виробництва отриманих TIG, MIG та PAW методами вперше встановлено, що міцність зварних з'єднань сплаву 1570к, отриманих методом плазмово-дугового зварювання з розташуванням шва впоперек напрямку прокатування листових заготовок становить 359 МПа, що на 8 МПа та 14 МПа менше, ніж у з'єднань, які отримані імпульсно-дуговим зварюванням плавким електродом та аргоно-дуговим зварюванням неплавким електродом відповідно.
2. Пластичність зварних з’єднань сплаву 1570к, виконаних PAW методом зварювання в нижньому положенні на підкладці, визначена за величиною кута загину зразків, менша на 30 % та 40 % у порівнянні зі з’єднаннями отриманими за технологіями MIG і TIG зварювання відповідно. При цьому ударна в’язкість металу швів, отриманих методами PAW та TIG, знаходиться на однаковому рівні
та становить 22 Дж/см², тоді як у швів, виконаних MIG зварюванням цей показник менший на 2,8 Дж/см².
Практичне значення роботи полягає у можливості використання отриманих результатів для вдосконалення технологій зварювання у промислових умовах, що сприятиме підвищенню міцності та надійності конструкцій, виготовлених зі сплавів АМг6 і 1570.
Опис
Ключові слова
алюмінієві сплави, зварний шов, зварювання, tig, mig, paw, зона термічного впливу, мікроструктура, легування, скандій, цирконій
Бібліографічний опис
Гульчак, М. Д. Вплив способу та параметрів аргоно-дугового зварювання на формування з'єднань високоміцних сплавів алюмінію : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Гульчак Микита Денисович. – Київ, 2024. – 109 с.