Соединения сплавов Ti / AA2024 / Ti, полученные точечной ультразвуковой сваркой

А.А. Мухаметгалина, М.А. Мурзинова ORCID logo , А.А. Назаров показать трудоустройства и электронную почту
Получена 10 ноября 2021; Принята 19 ноября 2021;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: А.А. Мухаметгалина, М.А. Мурзинова, А.А. Назаров. Соединения сплавов Ti / AA2024 / Ti, полученные точечной ультразвуковой сваркой. Письма о материалах. 2021. Т.11. №4. С.508-513
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-4-508-513

Аннотация

В настоящем исследовании криопрокатанный и естественно состаренный лист из сплава AA2024 и отожженные листы из технически чистого титана подвергались УЗС. Исследованы микроструктура и свойства сварных соединений после естественного старения.Ультразвуковая сварка (УЗС) является перспективным методом соединения однородных и разнородных материалов, в том числе алюминиевых и титановых сплавов. Различия физических и механических свойств соединяемых материалов часто усложняют задачу выбора режимов сварки для получения качественных соединений. Развитие естественного старения в алюминиевых сплавах может вызвать изменение моды разрушения и прочности соединений Al / Ti, полученных ультразвуковой сваркой. В настоящем исследовании криопрокатанный и естественно состаренный лист из сплава AA2024 и отожженные листы из технически чистого титана подвергались УЗС. Предварительная обработка обеспечила близкую твердость исходных листов. Чтобы избежать адгезии алюминия к сварочному инструменту во время сварки, лист из сплава AA2024 был зажат между титановыми листами. Исследованы микроструктура и свойства сварных соединений после естественного старения. При увеличении микроскопа до 1000 раз трещин, несплошностей, пор вблизи контактных поверхностей не наблюдалось. В сварных соединениях не обнаружено диффузионных или интерметаллидных реакционных слоев. Микроструктура и микротвердость титановых листов после ультразвуковой сварки не изменились. Развитие возврата / рекристаллизации привело к снижению микротвердости в листе из сплава АА2024. Все сваренные образцы разрушались вдоль границы раздела между листом из сплава AA2024 и нижним титановым листом, примыкающим к наковальне. Средняя разрушающая нагрузка при испытании на срез составила 1612 ± 278 Н (прочность на сдвиг около 57 ±10 МПа).

Ссылки (21)

1. K. H. Rendigs. Mater. Sci. Forum. 242, 11 (1997). Crossref
2. K. Liu, Y. Li, S. Wei, J. Wang. Mater. Manuf. Process. 29 (8), 969 (2014). Crossref
3. I. Tomashchuk, P. Sallamand, E. Cicala, P. Peyre, D. Grevey. J. Mater. Process Technol. 217, 96 (2015). Crossref
4. S. Chen, L. Li, Y. Chen, J. Huang. J. Alloys Compd. 509 (3), 891 (2011). Crossref
5. R. Jiangwei, L. Yajiang, F. Tao. Mater. Lett. 56 (5), 647 (2002). Crossref
6. M. Aonuma, K. Nakata. Mater. Trans. 52 (5), 948 (2011). Crossref
7. Y. C. Kim, A. Fuji. Sci. Technol. Weld. Join. 7 (3), 149 (2002). Crossref
8. M. P. Matheny, K. F. Graff. In: Power Ultrasonics (Ed. by J. A. Gallego-Juárez, K. F. Graff). Woodhead Publishing, UK (2015) pp. 259 - 293. Crossref
9. D. Bakavos, P. B. Prangnell. Mater. Sci. Eng. A. 527 (23), 6320 (2010). Crossref
10. S. Q. Wang, V. K. Patel, S. D. Bhole, G. D. Wen, D. L. Chen. Mat. Des. 78, 33 (2015). Crossref
11. L. Zhou, J. Min, W. X. He, Y. X. Huang, X. G. Song. J. Manuf. Process. 33, 64 (2018). Crossref
12. C. Q. Zhang, J. D. Robson, P. B. Prangnell. J. Mater. Proc. Technol. 231, 382 (2016). Crossref
13. C. Q. Zhang, J. D. Robson, O. Ciuca, P. B. Prangnell. Mater. Charact. 97, 83 (2014). Crossref
14. F. Balle, J. Magin. Phys. Procedia. 70, 846 (2015). Crossref
15. H. M. Zhang, Y. J. Chao, Z. Luo. Sci. Technol. Weld. Join. 22 (1), 79 (2017). Crossref
16. M. V. Markushev, E. V. Avtokratova, I. Ya. Kazakulov, S. V. Krymskiy, M. Yu. Mochalova, M. Yu. Murashkin, O. Sh. Sitdikov. Deformation and Failure of Mater. 4, 36 (2010). (in Russian) [М. В. Маркушев, Е. В. Автократова, И. Я. Казакулов, С. В. Крымский, М. Ю. Мочалова, М. Ю. Мурашкин, О. Ш. Ситдиков. Деформация и разрушение материалов. 4, 36 (2010).].
17. E. V. Avtokratova, S. V. Krymsky, M. V. Markushev, O. Sh. Sitdikov. Letters on Materials. 1, 92 (2011). (in Russian) [Е. В. Автократова, С. В. Крымский, М. В. Маркушев, О. Ш. Ситдиков. Письма о материалах. 1, 92 (2011).]. Crossref
18. S. V. Krymskiy, E. V. Avtokratova, O. S. Sitdikov, M. V. Markushev, A. V. Mikhaylovskaya. The Physics of Metals and Metallography. 116 (7), 676 (2015). Crossref
19. R. R. Ilyasov, E. V. Avtokratova, A. D. Kotov, S. V. Krymsky, M. V. Markushev, A. V. Mikhailovskaya, O. Sh. Sitdikov. Tambov University Reports. 21 (3), 1033 (2016). (in Russian) [Р. Р. Ильясов, Е. В. Автократова, А. Д. Котов, С. В. Крымский, М. В. Маркушев, А. В. Михайловская, О. Ш. Ситдиков. Вестник Тамбовского университета. 21 (3), 1033 (2016).]. Crossref
20. G. Lütjering, J. C. Williams. Titanium, 2nd edition. Berlin, Heidelberg, New York, Springer (2007).
21. E. de Vries. Mechanics and mechanisms of ultrasonic metal welding: Ph.D. dissertation. The Ohio State University, Columbus, OH (2004).

Другие статьи на эту тему

Финансирование на английском языке

1. Государственное задание ИПСМ РАН -