Please use this identifier to cite or link to this item: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10955
Title: Concept of Determining the Friction Stir Welding Mode
Other Titles: Концепція визначення режиму зварювання тертям з перемішуванням
Концепция определения режима сварки трением с перемешиванием
Authors: Vakulenko, Ihor O.
Plitchenko, Serhiy O.
Murashova, Nataliia H.
Bohomaz, Volodymyr M.
Keywords: friction stir welding
rotations of the working tool
pressing force
heating temperature
aluminum alloy
deformation
зварювання тертям з перемішуванням
оберти робочого інструменту
сила притискання
температура нагріву
сплав алюмінію
деформація
сварка трением с перемешиванием
обороты рабочего инструмента
сила прижатия
температура нагрева
сплав алюминия
деформация
КПММ
Issue Date: 2018
Publisher: Національний гірничий університет, Дніпро
Citation: Concept of Determining the Friction Stir Welding Mode / I. O. Vakulenko, S. O. Plitchenko, N. H. Murashova, V. M. Bohomaz // Наук. вісн. нац. гірн. ун-ту. – 2018. – № 4. – С. 99–105. – doi: 10.29202/nvngu/2018-4/9.
Abstract: EN: Purpose. To determine the optimal mode of friction stir welding of aluminum alloy. Methodology. 2.5 mm thick plates made of aluminum alloy AMg5 with chemical content of alloying elements within grade composition were used as a material for the research. Friction stir welding was carried out using specially designed equipment with a preselected form and dimensions of working tool. At different ratios of the working tool rotation frequency the forces of pressing and speed of its movement along the connecting edges determined the metal heating degree and the quality of welded joint formation. Temperature of the connecting edges heating was determined by thermocouples immersed in metal at different distances from the welded joint. Rotational speed of the working tool was from 800 to 1600 min-1 with the effort of pressing to the plate surface from 580 to 1370 N and the speed of movement along the joint of 50 mm/min. Findings. On the basis of different ratios of the working tool rotation speed and pressing to the connecting edges, there were determined conditions for achieving the effect of constant softening during friction stir welding. In order to achieve a high level of welding joint quality during friction stir welding it is necessary to carry out the process at high revolutions of the working tool and low levels of pressing to the connecting edges. Originality. At the constant speed of the working tool rotation proportional increase in alloy temperature from increasing the level of its pressing to the connecting edges is disturbed by achievement of conditions of the dynamic softening processes development. Practical value. The concept of choosing the technological parameters of welding process is determined, when it is preferred to increase in speed of the working tool rotation when the level of its pressing to the connecting edges decreases.
UK: Мета. Визначення оптимального режиму зварювання тертям з перемішуванням алюмінієвого сплаву. Методика. Матеріалом для досліджень були пластини товщиною 2,5 мм з деформівного алюмінієвого сплаву АМг5 із хімічним вмістом легуючих елементів у межах марочного складу. Зварювання тертям з перемішуванням проводили на спеціально розробленому устаткуванні, із попередньо обраними формою й розмірами робочого інструменту. За різних співвідношень частоти обертання робочого інструменту, сили притискання й швидкості переміщення його вздовж з’єднувальних кромок визначали ступінь розігріву металу та якість формування зварного з’єднання. Температуру розігріву з’єднувальних кромок визначали зануреними в метал термопарами на різній відстані від зварного шву. Швидкість обертання робочого інструменту складала від 800 до 1600 хв-1 при зусиллі притискання до поверхні пластин від 580 до 1370 Н і швидкості переміщення уздовж шву 50 мм/хв. Результати. На основі різних співвідношень швидкості обертання робочого інструменту та притискання до з’єднувальних кромок визначені умови досягнення ефекту постійного пом’якшення при зварюванні тертям з перемішуванням. З метою досягнення високого рівня якості зварного шва при зварюванні тертям з перемішуванням треба здійснювати процес за підвищених обертів робочого інструменту й низьких рівнів притискування до з’єднувальних кромок. Наукова новизна. При постійній швидкості обертання робочого інструменту, пропорційне підвищення температури сплаву від збільшення рівня його притискання до з’єднувальних кромок порушується досягненням умов розвитку процесів динамічного пом’якшення. Практична значимість. Визначена концепція вибору технологічних параметрів процесу зварювання, перевага віддана збільшенню швидкості обертання робочого інструменту при зниженні рівня його притискання до з’єднувальних кромок.
RU: Цель. Определение оптимального режима сварки трением с перемешиванием алюминиевого сплава. Методика. Материалом для исследований были пластины толщиной 2,5 мм с деформируемого алюминиевого сплава АМг5 с химическим содержанием легирующих элементов в пределах марочного состава. Сварку трением с перемешиванием проводили на специально разработанном оборудовании, с предварительно выбранными формой и размерами рабочего инструмента. При различных соотношениях частоты вращения рабочего инструмента, силы прижимания и скорости перемещения его вдоль соединительных кромок определяли степень разогрева металла и качество формирования сварного соединения. Температуру разогрева соединительных кромок определяли погруженными в металл термопарами на разном расстоянии от сварного шва. Скорость вращения рабочего инструмента составляла от 800 до 1600 мин-1 при усилии прижима к поверхности пластин от 580 до 1370 Н и скорости перемещения вдоль шва 50 мм/мин. Результаты. На основании различных соотношений скорости вращения рабочего инструмента и силы прижимания к соединительным кромкам определены условия достижения эффекта постоянного размягчения при сварке трением с перемешиванием. С целью достижения высокого уровня качества сварного шва при сварке трением с перемешиванием необходимо осуществлять процесс при повышенных оборотах рабочего инструмента и низких уровнях прижима к соединительным кромкам. Научная новизна. При постоянной скорости вращения рабочего инструмента, пропорциональное повышение температуры сплава от увеличения уровня его прижатия к соединительным кромкам нарушается достижением условий развития процессов динамического размягчения. Практическая значимость. Определена концепция выбора технологических параметров процесса сварки, предпочтение отдано увеличению скорости вращения рабочего инструмента при снижении уровня его прижатия к соединительным кромкам.
Description: I. Vakulenko:ORCID 0000-0002-7353-1916, S. Plitchenko: ORCID 0000-0002-0613-2544, N. Murashova:ORCID 0000-0003-2758-0749, V. Bohomaz: ORCID 0000-0001-5913-2671
URI: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10955
Other Identifiers: doi: 10.29202/nvngu/2018-4/9
Appears in Collections:Статті КПММ

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Vakulenko.pdf2,42 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.