СВАРКА В ТВЕРДОМ СОСТОЯНИИ СПЛАВА Zn-22 % Al В УСЛОВИЯХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СВЕРХПЛАСТИЧНОСТИ

10.25712/ASTU.1811-1416.2023.02.012

Аннотация

Предложен новый метод сварки давлением цилиндрических заготовок в твердом состоянии из алюминиево-цинкового сплава Zn-22 % Al в вакууме при температуре 250 °С в условиях низкотемпературной сверхпластичности. Ультрамелкозернистую равноосную структуру со средним размером обеих фаз получали путем отжига в печи при температуре 350 °С с последующей закалкой в воде. В результате такой обработки образуются стабильные ультрамелкие зерна около 0,65 мкм с однородным распределением зерен Zn и Al. При сварке давлением заготовок большой высоты на боковой поверхности свариваемых материалов появляется бочкообразность. Показано, что подбор различных пресс-форм для сварки давлением цилиндрических заготовок создает возможность влиять на развитие локального течения и обеспечивать наиболее выгодные условия деформирование путем оптимизации затрат энергии на деформацию в зоне сварного соединения. В результате нагрева и осадки происходит совместная сверхпластическая деформация и основная деформация локализуется в области формирования твердофазного соединения, при этом большая часть заготовок слабо деформируется. Оксидные пленки на соединяемых поверхностях разрушаются в результате выдавливания и удаляются за счет сверхпластической деформации в радиальных направлениях и появляется новый слой без оксида на поверхности свариваемых заготовок. Твердофазное соединение образуется вследствие возникновения металлических связей между ювенильными контактирующими поверхностями свариваемых заготовок. Механические испытания на растяжения показали, что прочность сварных соединений составила 90-95% от предела прочности основного материла.