Влияние структуры сварных соединений алюминиевых сплавов, полученных сваркой трением с перемешиванием, на их деформационную способность тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Поляков Денис Алексеевич

• Поляков Денис Алексеевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Поляков Денис Алексеевич

Введение

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Сплавы системы алюминий-магний и их применение в сварных конструкциях

1.2. Алюминиевый сплав 1565ч системы А1-М£

1.3. Свариваемость сплавов системы А1-М§ в условиях сварки плавлением

1.4. Сварка трением с перемешиванием

1.5. Цель и задачи исследований

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Алюминиевый сплав 1565ч

2.2. Оборудование для сварки трением с перемешиванием стыковых соединений сплава 1565ч

2.3. Методы исследования физико-механических свойств

2.3.1. Испытания на растяжение

2.3.2. Испытания на статический изгиб

2.3.3. Исследование твердости различных зон сварного соединения

2.4. Рентгеновская дефектоскопия

2.5. Методы исследования структуры сварных соединений

2.6. Измерение температуры металла в зоне перемешивания

2.7. Измерение внутренних напряжений

2.8 Испытание листов из алюминиевого сплава 1565чМ и его сварных соединений на склонность к межкристаллитной коррозии

5

Глава 3. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СВАРНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА 1565ч ПРИ СВАРКЕ

ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ

3.1. Влияние параметров режима СТП на структуру зоны

перемешивания

3.2. Макроструктура сварных соединений

3.3. Влияние тепловложения при СТП на зеренную структуру

металла в зоне перемешивания

3.4. Спектр разориентировок в металле зоны перемешивания

3.5. Формирование зеренной структуры в зоне термомеханического

воздействия

3.6. Влияние тепловложения при СТП на механические свойства

соединений листов сплава 1565чМ

3.7. Механические свойства соединений листов сплава 1565чМ,

полученных СТП

3.8. Сопротивление усталости сварных соединений листов из сплава

1565чМ

3.9. Деформационная способность сварных заготовок листов сплава

1565чМ в холодном состоянии

Выводы к главе

Глава 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ДЕФОРМИРОВАНИЯ СВАРНЫХ ЗАГОТОВОК СПЛАВА 1565чМ

В НАГРЕТОМ СОСТОЯНИИ

4.1. Деформирование в нагретом состоянии сварных заготовок

сплава 1565чМ, полученных сваркой трением с перемешиванием

4.2. Механические свойства основного металла и металла шва при

повышенных температурах

4.3. Влияние тепловложения в металл зоны перемешивания при СТП

на склонность к росту зерна при нагреве

4.4. Влияние размера зерна в полуфабрикате сплава 1565чМ на деформационную способность при нагреве

4.5. Влияние ультрамелкого зерна листов сплава 1565чМ на структуру и деформируемость в горячем состоянии соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием

4.6. Формирование структуры в листах сплава 1565чМ при наложении смежных проходов рабочим инструментом

4.7. Влияние сопутствующего подогрева на размер зерна в шве сплава 1565чМ при СТП

4.8. Технологические особенности сварки трением с

перемешиванием листов сплава 1565чМ по схеме Боббин Тул

Выводы к главе

Глава 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ СПЛАВА 1565чМ ДЛЯ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

5.1. Оптимизация параметров режима СТП листовых заготовок сплава 1565чМ инструментом Боббин Тул

5.2. Деформирование сварных заготовок СТП сплава 1565чМ путем осадки в нагретую форму

5.3. Технология сварки трением с перемешиванием кольцевых швов

труб малого диаметра из алюминиевых сплавов

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Алюминиевые сплавы находят широкое применение в конструкции различных узлов и изделий коммерческого транспорта. К таким изделиям можно отнести цистерны автомобилей бензовозов и цементовозов, воздушные баллоны (лейнеры), котлы и днища железнодорожных цистерн для перевозки светлых нефтепродуктов, грузовые железнодорожные вагоны для перевозки зерна и кузовные навесные детали кузова автомобиля и электромобиля.

При изготовлении упомянутых конструкций применяются листы, профиля и плиты из алюминиевых сплавов систем легирования А1-М§ (серия 5ххх) и А1-М§-Б1 (серия 6ххх). Зачастую при получении отдельных деталей, таких как днища цистерн и воздушные баллоны используются процессы холодного и горячего деформирования сварных заготовок.

При соединении холоднокатанных листов сплавов системы А1-М§, таких как АМг5, АМг6 и 1565ч, с использованием сварки плавлением в сварном шве формируется литая дендритная структура, что приводит к существенному увеличению размера зерен, а также имеет место укрупнение наночастиц вторых фаз. В зоне термического влияния под действием сварочного тепла наблюдается снятие упрочнения за счет пластической деформации листового полуфабриката.

При холодной деформации сварных заготовок из сплавов системы А1-М§, выполненных сваркой плавлением, даже в соединениях без внутренних дефектов зачастую наблюдается образование трещин по зоне сплавления и по металлу шва в процессе деформирования.

Кроме того, как при холодном, так и при горячем деформировании сварных заготовок, полученных сваркой плавлением, требуется удаление механическим путем выпуклости шва с лицевой и корней сторон соединения.

Для повышения деформационной способности сварных заготовок сплавов системы А1-М§ стремятся измельчить структуру металла шва. С этой

целью в присадочный металл вводят скандий в количествах до 0,5%. Введение скандия позволяет уменьшить средний размер зерна в шве и частично решить проблему с холодным деформированием сварных заготовок из алюминиевых сплавов.

Использование сварки трением с перемешиванием (СТП), в основе которой лежат процессы интенсивной пластической деформации (ИПД) при повышенной температуре, позволяет решить эту проблему. Максимальная температура нагрева заготовок в процессе СТП не превышает 500-520°С, а время воздействия исчисляется минутами. При определенных режимах влияние СТП на частицы вторых фаз может быть минимизировано, что позволяет сохранить высокие прочностные свойства в сварных соединениях [4-8].

В сварном шве формируется мелкозернистая или ультра мелкозернистая структура (УМЗ), которая обеспечивает высокие механические свойства. В зависимости от режима СТП прочность шва в термически неупрочняемых сплавах может не только достигать прочности основного материала в отожженном состоянии, но и превосходить его.

В тоже время как показали результаты опробования процесса осадки сварной обечайки (заготовки лейнера), полученной сваркой трением с перемешиванием, в нагретую до 480-500 °С форму для оформления днищ баллона, наблюдается вытекание металла шва из-за проявления сверхпластичности с формированием дефектных деталей. При этом такие дефектные детали уже не подлежат ремонту.

В этой связи актуальным становится изучение особенностей процесса холодного и горячего деформирования сварных заготовок алюминиевых сплавов системы Л1-М£, полученных сваркой трением с перемешиванием, в зависимости от характера зеренной структуры основного металла и металла шва.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда №22-19-00121 «Закономерности структурно-фазовых превращений в

алюминиево-кальциевых сплавах, легированных цинком и магнием, в условиях сварки» и проекта FZRR-2023-0005 «Разработка основополагающих технологических принципов применения концентрированных потоков энергии для получения новых импортозамещающих композиционных материалов специального назначения на основе систем несмешивающихся компонентов».

Степень разработанности темы. Большой вклад в решение проблемы повышения комплекса свойств сварных соединений при сварке трением с перемешиванием алюминиевых сплавов внесли ученые Штрикман М.М., Лукин В.И., Колубаев А.Е., Дриц А.М., Бакшаев В.А., Фролов В.А., Бойцов А.Г., Тарасов С.Ю., Миронов С.Ю., Павлова В.И., W.M. Thomas, C.J. Dawes, R.S. Mishra, Y.S. Sato, E. Cerri и др.

Целью диссертационной работы является определение деформационной способности сварных заготовок из алюминиевого сплава 1565чМ в зависимости от размера зерна в шве в горячем и холодном состояниях и разработка технологии формообразования деталей из сварных заготовок.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Установить влияние основных параметров режима односторонней сварки трением с перемешиванием на средний размер зерна в шве;

2. Определить зависимость среднего размера зерна в металле шва от среднего размера зерна в структуре листов сплава 1565чМ;

3. Изучить влияние схемы выполнения сварки трением с перемешиванием на средний размер зерна в шве;

4. Исследовать механические свойства основного металла из сплава 1565чМ и металла шва при отрицательных, комнатной и повышенной температуре испытаний;

5. Определить соотношение среднего размера зерна в шве и среднего размера основного металла, при котором они обладают одинаковой деформационной способностью в нагретом состоянии;

6. Установить эффективные технологические пути регулирования среднего размера зерна в шве при сварке трением с перемешиванием алюминиевого сплава 1565чМ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 . Установлено, что при сварке трением с перемешиванием листов сплава 1565чМ толщиной 7 мм на частоте вращения рабочего инструмента 850 об/мин и величине подачи в диапазоне 0,17-0,53 мм/об в зоне перемешивания формируется ультрамелкозернистая рекристаллизованная структура со средним размером зерна 5,5-9,5 мкм, который не зависит от исходного размера зерна.

2. Показано, что средний размер зерна в шве зависит от толщины исходного листа алюминиевого сплава 1565чМ и от величины подачи инструмента на один оборот. С увеличением толщины листа сплава 1565чМ с 3 до 7 мм средний размер зерна в зоне перемешивания с 4,3 мкм до 9,5 мкм с 4,3 мкм до 9,5 мкм при подаче инструмента 0,17 мм/об. Увеличение подачи инструмента на один оборот с 0,17 мм/об до 0,53 мм/об вызывает снижение среднего размера зерна в зоне перемешивания с 9,5 мкм до 5,5 мкм.

3. Установлено, что в процессе нагрева одинаковая деформационная способность сварного шва и основного металла в сплаве 1565чМ достигается при среднем размере зерна шва 0,42-0,48 от среднего размера зерна основного металла.

4. Показано, что дополнительный сопутствующий подогрев свариваемых заготовок в процессе сварки трением с перемешиванием до 180-200°С способствует увеличению среднего размера зерна в сварном шве с 5,5 до 12,5-16,7 мкм.

5. Установлено, что высокотемпературный нагрев сварных соединений сплава 1565чМ толщиной 7 мм до температур выше 520°С вызывает

аномальный рост зерен до 120-150 мкм. Холодная прокатка сварных соединений на 12-15% обжатия, предваряющая их высокотемпературный нагрев, позволяет подавить аномальный рост зерен.

Теоретическая и практическая значимость:

1. Разработаны технологические режимы сварки трением с перемешиванием листов из сплава 1565чМ толщиной 6-7 мм: частота вращения инструмента 850 об/мин и скорость сварки 150-450 мм/мин приводят к формированию рекристаллизованной ультрамелкозернистой структуры в зоне перемешивания со средним размера зерна 5,5-9,5 мкм, что обеспечивает временное сопротивление металла шва (зоны перемешивания) 355-365 МПа, которое на 5-10 МПа выше, чем основного металла, при сохранении высокого уровня пластичности, что позволило получить методом холодной деформации качественные днища котлов цистерн из сварных заготовок, а также проведению калибровки раскаткой сварных заготовок воздушных баллонов, что подтверждено соответствующим актом.

2. Оценена работоспособность сварных соединений листов сплава 1565чМ, выполненных сваркой трением с перемешиванием, при циклическом нагружении на базе 107 циклов. Усталостная прочность сварных соединений составила 0,94-0,97 от значения усталостной прочности основного металла (150 МПа).

3. Разработаны технологические рекомендации по изготовлению сварных узлов и сборок из сплава 1565чМ конструкций коммерческого транспорта с применением сварки трением с перемешиванием, что подтверждено соответствующим актом.

4. Результаты диссертационной работы были внедрены в учебно-образовательный процесс подготовки бакалавров и магистров по направлениям 22.03.01 и 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов» при преподавании дисциплин «Оборудование и технологии обработки материалов концентрированными потоками энергии» и

«Инновационные технологии обработки функциональных материалов», что подтверждено соответствующим актом.

Положения, выносимые на защиту:

1. Совокупность экспериментальных данных о критериях выбора параметров режима сварки трением с перемешиванием листов алюминиевого сплава 1565чМ, обеспечивающих формирование стыковых соединений без внутренних дефектов и с требуемым размером зерна шва;

2. Результаты исследования воздействия температуры испытаний на механические свойства стыковых соединений листов алюминиевого сплава 1565чМ, выполненных сваркой трением с перемешиванием по различным технологическим схемам;

3. Совокупность экспериментальных данных о влиянии сопутствующего подогрева на средний размер зерна в шве сплава 1565чМ при односторонней сварке трением с перемешиванием;

4. Результаты исследований механических свойств стыковых соединений сплава 1565чМ при пониженных, нормальной и повышенных температурах испытаний в зависимости от размера зерна в шве.

Методы исследования и достоверность полученных результатов.

Методологической основой исследования послужили работы ведущих российских и зарубежных ученых, государственные стандарты РФ. Результаты экспериментальных исследований получены с использованием современных методов исследования структуры и свойств материалов, а также сертифицированного испытательного оборудования. Показана воспроизводимость результатов.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы использованы при разработке технологических процессов сварки трением с перемешиванием заготовок изделий из деформированных алюминиевых сплавов.

Результаты работы были внедрены в учебно-образовательный процесс подготовки бакалавров и магистров по направлениям 22.03.01 и 22.04.01 «Материаловедение и технологии материалов».

Степень достоверности результатов.

Все результаты получены на современном оборудовании с использованием лицензионного программного обеспечения. Стандартные испытания и исследования проводились в соответствии с требованиями научно-технической документации, действующей на территории Российской Федерации (ГОСТ и ISO). Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации подтверждены теоретическими решениями и экспериментальными данными.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние структуры сварных соединений алюминиевых сплавов, полученных сваркой трением с перемешиванием, на их деформационную способность»

Апробация работы.

Результаты работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях, в том числе: Межвузовский Международный конгресс «Высшая школа: Научные исследования» (10.07.2021, Москва); Международная научно-техническая конференция «СМИС-2023. Инновационные технологии в управлении качеством» (15-17 мая 2023 г., Москва);

Личный вклад автора состоит в его непосредственном и активном участии в формировании цели и задач исследования, в проведении теоретических и экспериментальных исследований, анализе и обработке полученных результатов, их обобщении, формулировке рекомендаций и выводов по диссертации, а также написании публикаций в журналах и докладов на научных конференциях.

Публикации: основное содержание диссертации отражено в 17 научных работах в рецензируемых научных журналах, сборниках и трудах конференций, из них 11 статей, входящих в перечень журналов из списка ВАК РФ, 5 статей - в изданиях Scopus.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 174 наименований,

всего 214 страниц машинописного текста, в том числе 87 рисунков и 34 таблицы.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Сплавы системы алюминий-магний и их применение в сварных

конструкциях

Для изготовления сварных конструкций коммерческого транспорта в настоящее время широко применяются листы алюминиевых сплавов системы Л1-Ыв [1-4].

К этой группе относятся термически неупрочняемые сплавы с содержанием магния от 1 до 6,8%. В России это сплавы АМг1, АМг2, АМг4, АМг5, АМг6 и другие. За рубежом это сплавы серии 5ххх, такие как 5052, 5083, 5054, 5056, 5182 и другие. Из этих сплавов изготавливают все виды полуфабрикатов: листы, плиты, профили, трубы, штамповки, проволоку [1-6].

Отличительной особенностью этих сплавов является то, что, обладая прочностью в широком интервале значений, они обладают хорошей способностью к формообразованию, высокой общей коррозионной стойкостью и прекрасной свариваемостью плавлением.

Сварные соединения практически равнопрочны с основным материалом в отожженном состоянии и очень пластичны.

Эти сплавы широко используются в коммерческом транспорте, судостроении, авиации и военной технике.

В системе А1-М£ наиболее близким к алюминию является соединение Л13М£2 (Р-фаза), которое образует с твердым раствором на основе алюминия эвтектическую систему. Эвтектическая точка соответствует 33% Mg. Растворимость магния в алюминии большая ~15,5% Mg при 450 °С и снижается до ~1,4% Mg при комнатной температуре [2-4, 7].

Поскольку промышленные сплавы, как правило, содержат железо, кремний, марганец, то фазовый состав сплавов содержит нерастворимые фазы A1FeSiMn, а также может появляться растворимая фаза Mg2Si. Магний существенно влияет на свойства этих сплавов (рис. 1.1). [2-4, 8, 9].

Рисунок 1.1 - Влияние содержания магния на механические свойства сплава

Al-Mg

Каждый 1% магния повышает прочность на ~ 25-30 МПа. С ростом содержания магния от 1 до 8% прочностные свойства увеличиваются; при этом пластичность остается примерно на одном уровне.

Добавка марганца также способствует росту прочностных свойств этих сплавов, как собственно за счет легирования марганцем, так и за счет сохранения в полуфабрикатах нерекристаллизованной структуры, однако, увеличение марганца снижает пластичность сплавов.

При содержании Mg до 4,5% сплавы имеют высокую коррозионную стойкость после любых нагревов, при более высоком содержании магния (более 5%) при неблагоприятной термической обработке может снижаться стойкость к коррозионному разрушению под напряжением.

Сплавы системы Al-Mg могут дополнительно упрочняться холодной деформацией (состояние поставки Н, Н2, Н116), а также холодной деформацией с последующим отжигом (например, состояние Н321 и Н24). Холодная деформация до 35% не влияет на коррозионную стойкость сплавов и свариваемость. При этом значительно увеличиваются прочностные свойства. Однако необходимо учитывать, что зона термического влияния

(ЗТВ) будет иметь после сварки нагартованного материала свойства близкие к свойствам отожженного материала [2-4, 10].

Большое влияние на свойства сплавов системы А1-М£ оказывают даже тысячные доли процента натрия, который может попадать в сплавы при плавке и литье слитков. Натрий сильно повышает горячеломкость сплавов, поэтому обычно содержание натрия должно быть меньше 0,0004-0,0006%.

Положительное влияние на свойства этих сплавов оказывает добавки титана и других элементов, измельчающих зерно.

Химический состав и типичные механические свойства основных А1-Mg сплавов приведены в таблицах 1.1-1.4, а свойства сплавов АМг2, АМг3, АМг5 и АМг6 по ГОСТам в таблице 1.5 [2-4, 11-14].

Таблица 1.1 - Химический состав сплавов системы А1-М^ по основным компонентам

Обозначение Массовая доля элементов

Буквенная Цифровая Fe Си Мп Mg Сг 2п И А1 Примеси

АМг1 1510 0,3 0,7 0,2 0,2 0,51,0 0,1 0,25 - Ост. 0,15

АМг2 1520 0,4 0,5 0,15 0,10,5 1,82,6 0,05 0,15 0,15 Ост. 0,15

АМг3 1530 0,50,8 0,5 0,1 0,30,6 3,23,8 0,05 0,2 0,1 Ост. 0,15

АМг4 1540 0,4 0,5 0,1 0,20,7 3,54,5 0,050,25 0,25 0,15 Ост. 0,15

АМг5 1550 0,5 0,5 0,1 0,30,8 4,85,8 - 0,2 0,020,1 Ост. 0,10

АМг6 1560 0,4 0,4 0,1 0,50,8 5,86,8 - 0,2 0,020,1 Ост. 0,10

Следует отметить, что в составе сплавов АМг5 и АМг6 присутствует бериллий в количестве 0,001-0,005%.

В морском судостроении уже более тридцати лет успешно применяют свариваемый сплав 1561. Из этого сплава изготавливают все виды полуфабрикатов. Сплав 1561 имеет высокие прочностные свойства за счет высокого содержания Mg и Mn, но является весьма трудоемким в

металлургическом производстве и имеет более низкую технологическую пластичность, чем сплавы с содержанием менее 6% М^.

Таблица 1.2 - Типичные физические свойства алюминиевых сплавов

системы А1-М§

Сплав Состояние Теплопроводность при 25 °С, кал-(см-с-°С)'1 Электросопротивление, мкОмсм Плотность, г/см3 Средний коэффициент термического расширения, при 20-100 °С, а106, (°С)-1 £ X 8 ^ Й ° 2 ^ 0) • § з 0) «V н о ан 00 ь1 л 1 еи др И Интервал температур плавления, °С

АМг1 М 0,44 3,4 2,7 23,4 0,22 638-657

АМг2 М 0,37 4,8 2,68 24,2 0,23 627-652

АМг3 М 0,35 4,9 2,67 23,5 0,21 593-643

АМг4 М 0,32 6,1 2,67 23,8 0,23 585-641

АМг5 М 0,28 5,9 2,65 24,1 0,23 571-638

АМг6 М 0,28 6,7 2,64 24,7 0,22 563-622

Таблица 1.3 - Типичные механические свойства алюминиевых сплавов

системы A1-Mg при комнатной температуре

Сплав и Вид Е С0,2 ав 5в Сср нв

состояние полуфабриката МПа % МПа

поставки

АМг1М Катаные 69000 50 120 28 110 30

АМг2М Катаные 70000 90 190 23 125 45

АМг2П Катаные 70000 210 250 8 140 68

АМг2Н Катаные 71000 230 280 5 165 77

АМгЗМ Катаные 70000 120 235 22 166 58

АМгЗП Катаные 70000 230 270 8 160 75

АМг4М Катаные 69000 140 270 23 160 —

АМг4П Катаные 69000 240 320 12 190 —

АМг5М Катаные 69000 180 300 20 180 65

АМг5Н Катаные 70000 320 420 10 220 100

АМгбМ Катаные 70000 170 340 20 210 —

АМгбН Катаные 70000 280 380 6 — —

Таблица 1.4 - Типичные механические свойства алюминиевых сплавов системы A1-Mg при различных температурах (кратковременные

испытания)

Сплав и Полуфабрикат Свойства Температура испытания, °С

его -253 -196 -70 20 100 150 200 250

состояние

об, МПа - 310 200 190 170 160 130 77

АМг2М катаные 00,2, МПа - 160 90 80 80 70 60 -

5, % - 50 38 23 26 35 51 62

об, МПа 500 380 280 260 260 220 160 80

АМг2П катаные 00,2, МПа 280 260 220 210 210 190 100 50

5, % 40 30 21 14 16 25 40 80

об, МПа 630 440 330 290 - 250 160 90

АМг2Н катаные 00,2, МПа 380 330 280 260 - 210 100 70

5, % 32 25 11 8 - 24 40 60

об, МПа 450 350 250 235 230 195 140 80

АМгЗМ катаные 00,2, МПа 125 120 105 100 100 100 90 70

5, % 41 42 35 22 23 44 52 73

об, МПа 580 400 310 300 270 230 180 140

АМг5М катанные 00,2, МПа 190 170 160 150 140 140 120 90

5, % 24 28 24 20 29 37 48 55

об, МПа 545 470 350 320 300 250 190 160

АМгбМ катаные 00,2, МПа 195 185 175 170 150 130 120 100

5, % 24,5 26 25 24 31 37 43 45

В тоже время применение сплавов системы A1-Mg, и в частности сплава АМг5, для изготовления сварных цистерн бензовозов и цементовозов не позволяет снизить толщину стенки цистерны менее 7 мм. Для снижения массы самой цистерны и тем самым повышения ее эффективности по загрузке при одинаковом давлении на ось является применение сплавов с более высокой прочностью в отожженном состоянии по сравнению со сплавом АМг5М. Это позволит снизить толщину листа, применяемого для изготовления сварных цистерн.

В тоже время применение сплавов системы A1-Mg, и в частности сплава АМг5, для изготовления сварных цистерн бензовозов и цементовозов не позволяет снизить толщину стенки цистерны менее 7 мм. Для снижения массы самой цистерны и тем самым повышения ее эффективности по загрузке при одинаковом давлении на ось является применение сплавов с более высокой

прочностью в отожженном состоянии по сравнению со сплавом АМг5М. Это позволит снизить толщину листа, применяемого для изготовления сварных цистерн.

Таблица 1.5 - Механические свойства сплавов системы Al-Mg. Листы (ГОСТ 22631), плиты (ГОСТ 17232) и профили (ГОСТ 8617)

Сплав Полуфабрикат Состояние Обозначение Толщина, мм Механические свойства, не менее

об, МПа 00,2, МПа 5, %

АМг2 листы отожженные АМг2М От 0,5 до 1,0 165 - 16,0

Св 1,010,5 165 - 18,0

полунагарто-ванные АМг2Н2 От 0,5 до 1,0 235314 145 5,0

Св 1,010,5 235315 145 6,0

нагартованные АМг2Н От 0,5 до 1,0 265 215 3,0

Св 1,010,5 265 215 4,0

Без термической обработки АМг2 от 5,0 до 10,5 175 - 7,0

плиты Без термической обработки АМг2 От 11 до 25 175 - 7,0

Св 25 до 80 155 - 6,0

профили Без термической обработки АМг2 Все размеры 147225 59 13,0

отожженные АМг2М

АМг3 листы отожженные АМгЗМ Св 0,6 до 4,5 195 100 15,0

Св 4,510,5 185 80 15,0

полунагарто-ванные АМг3Н2 Св 0,5 до 1,0 245 195 7,0

Св 1,0 до 4,0 245 195 7,0

Без термической обработки АМг3 от 5 до 6,0 185 80 12,0

Св 6,0 до 10,5 185 80 15,0

Плиты АМг3 от 11 до 25 185 69 12,0

Без термической обработки Св 25 до 80 165 59 11,0

Профили Без термической обработки АМгЗ Все размеры 176 78 12,0

отожженные АМгЗМ

0,5 до 0,6 275 135 15,0

отожженные АМг5М 0,6 до 4,5 275 145 15,0

листы Св 4,5 до 10,5 275 130 15,0

Без АМг5 5,0 до 6,0 275 130 12,0

термической обработки Св 6,0 до 10,5 275 130 15,0

АМг5 плиты Без термической АМг5 От 11 до 25 265 120 13,0

обработки Св 25 до 80 255 110 12,0

Без

профили термической обработки АМг5 Все размеры 255 127 15,0

отожженные АМг5М

0,5—0,6 305 145 15,0

листы отожженные АМгбМ Св 0,6 до 10,5 315 155 15,0

Без термической обработки АМг6 от 5,0 до 10,5 315 155 15,0

Без термической обработки От 11 до 25 305 145 11,0

АМг6 плиты АМг6 Св 25 до 50 295 135 6,0

Св 50 до 80 275 130 4,0

Без

профили термической обработки АМг6 Все размеры 314 157 15,0

отожженные АМг6М

1.2. Алюминиевый сплав 1565ч системы A1-Mg

Сплав 1565ч, будучи достаточно простым в металлургическом производстве, обеспечивает получение прочностных свойств на 20—30% выше, чем сплавы АМг5 м АМг6 при сохранении высокой пластичности. При этом он обладает отличной свариваемостью всеми видами сварки плавлением и

хорошей коррозионной стойкостью. Химический состав сплава 1565ч применительно к листам толщиной 5 и 10 мм приведен в таблице 1.6. Механические свойства сплава 1565ч в сравнении со сплавами АМг5, АМг6 и 5083 приведены в таблицах 1.7-1.10.

Таблица 1.6 - Химический состав листов сплава 1565ч

(сертификационные данные)

Толщина, мм Легирующие элементы, масс. % Примеси

А1 Мд Мп 2п Си 2г Сг Т1 Бе

5 Осн. 5,62 0,74 0,45 0,083 0,092 0,094 0,013 0,19 0,11 0,01

10 Осн. 5,49 0,74 0,45 0,077 0,099 0,098 0,014 0,20 0,12 0,01

Таблица 1.7 - Механические свойства листов при растяжении [15]

Сплав, стандарт Состояние поставки Толщина, мм Механические свойства, не менее

Ов, МПа О0,2, МПа 5, %

5083 (ENAW) 0/Н111 3,0 - 6,3 275 125 15

свыше 6,3 - 12,5 270 115 16

Н116/Н321 3,0 - 6,0 305 215 10

свыше 6,0 - 12,5 305 215 12

АМг5 (ГОСТ 21631-76) М 0,6 - 4,5 275 145 15

свыше 4,5 - 10,5 275 130 15

1565ч (ТУ) М/Н111 2,0 - 5,0 335 170 15

свыше 5,0 - 10,5 335 175 15

Н (Н116) 2,0 - 6,0 370 270 10

НСТ (Н321) 2,0 - 6,0 370 270 10

Таблица 1.8 - Механические свойства плит сплава 1565ч при растяжении

[15]

Сплав, стандарт Состояние поставки Толщина, мм Механические свойства, не менее

Ов, МПа 00,2, МПа 5, %

от 11-25 вкл. 265 120 13

АМг5 (ГОСТ 17232-99) Без термической обработки св. 25-80 вкл. 255 110 12

АМг6 (ГОСТ 17232-99) Без термической обработки от 11-25 вкл 305 145 11

св. 25-50 вкл. 295 135 6

св. 50-80 вкл. 275 130 4

1565ч (ТУ) Без термической обработки от 11-25 вкл. 335 175 15

св. 25-50 вкл. 335 175 15

св. 50-80 вкл. 320 160 12

Таблица 1.9 - Механические свойства прессованных профилей из сплава 1565ч [15]

Сплав, стандарт Состояние поставки Механические свойства, не менее

Ов, МПа 00,2, МПа 5, %

АМг5 (ГОСТ 21488) Без термической обработки, отожжённое (М) 255 127 15

АМг6 (ГОСТ 21488) 314 157 15

1565ч (ТУ) 335 185/210 12

Таблица 1.10 - Механические свойства прессованных прутков из сплава 1565ч диаметром 8-100 мм [15]

Сплав, стандарт Состояние поставки Механические свойства, не менее

Ов, МПа 00,2, МПа 5, %

АМг5 (ГОСТ 21488) Без термической обработки, отожжённое (М) 265 120 15

АМг6 (ГОСТ 21488) 315 155 15

1565ч (ТУ) 340 210 12

Таким образом, замена сплава АМг5М на сплав 1565чМ в конструкции цистерны бензовоза позволит сократить толщину стенки с 7 до 6 мм. Это дает выигрыш в массе не снаряженной цистерны примерно на 550 кг.

1.3. Свариваемость сплавов системы А1-М^ в условиях сварки

плавлением

Введение в алюминий 0,5-0,7 % Mg резко повышает склонность сплава к трещинообразованию (~65 %, рисунок 1.2). В дальнейшем коэффициент трещинообразования К снижается и стабилизируется на уровне 30 % при содержании 6-7 % Mg.

Рисунок 1.2 - Трещинообразование сплавов системы А1 - Mg при сварке [16]

Механические свойства сварных соединений, как и основного металла, в основном зависят от содержания магния в сплаве. С его увеличением (от 0 до 7,5 %) прочность сварных соединений возрастает с 80 до 320 МПа (рисунок

1.3). Коэффициент разупрочнения Ко (0свс/0в) составляет 0,8-0,9 и не зависит от содержания магния в сплаве.

б*, МПа

т

ос

т

о

300

135

200

90

100

45

4 6 Мд,%

Рисунок 1.3 - Механические свойства основного металла (ов, а) и сварного соединения (ов, а) сплавов системы А1 - Mg [16]

Пластичность (угол изгиба а) снижается с увеличением концентрации магния в сплавах (см. рисунок 1.3). Угол изгиба сварных соединений в сплавах, содержащих до 3 % Mg, очень большой (~180°). При дальнейшем увеличении содержания магния значительно уменьшается угол загиба (до 8090°) основного металла и сварного соединения.

К недостаткам сплавов А1 - Mg с высоким содержанием магния, включая их сварные соединения, относится чувствительность к межкристаллитной коррозии и коррозии под напряжением при неблагоприятных условиях термической обработки.

Одной из главных причин ухудшения коррозионной стойкости сварных соединений является выпадение по границам зерен Р-фазы (Mg5Al8), имеющей более электроотрицательный потенциал по сравнению с потенциалом твердого а-раствора [15].

Результаты испытаний коррозионной стойкости сварных образцов из сплава А1 - Mg показали, что при правильно выбранных режимах термической обработки они не подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением в 3%-ном растворе №С1 при переменном погружении.

Сплавы АМг5 и АМг6 в отожженном состоянии и их сварные соединения обладают удовлетворительной коррозионной стойкостью при эксплуатации до 80 °С. При сварке сплавов в нагартованном состоянии появляется склонность к расслаивающей коррозии в ЗТВ.

При технологическом и эксплуатационном нагреве выше 100 °С у сплавов даже в отожженном состоянии появляется склонность к межкристаллитной коррозии. Технологический и эксплуатационный нагрев сварных соединений при 100 °С в течение 100 ч также приводит к появлению склонности к коррозионному растрескиванию и межкристаллитной коррозии.

Отжиг сварных соединений при Т = 310-335 °С в течение 40-60 мин устраняет склонность к коррозионному растрескиванию и снижает склонность к межкристаллитной коррозии.

При аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом соединений некоторых типов даже такого сравнительно хорошо свариваемого сплава, как АМг6, в металле швов и около шовной зоне часто образуются горячие трещины. Особенно много их в прерывистых швах угловых соединений, в кольцевых швах при сварке фланцев, плат, штуцеров и патрубков, а также в швах, расположенных в местах концентрации напряжений. Подавление горячих трещин достигается правильным конструктивным оформлением таких соединений: применение сплошных швов взамен прерывистых, увеличение диаметра кольцевых швов до размера, превышающего ширину зоны пластических деформаций для данного способа и режима сварки, удаление швов из мест концентрации напряжений или разгрузка швов посредством косынок. Повышение технологической прочности металла швов из сплава АМг6 обеспечивается также регулированием характера их

кристаллизации, например воздействием импульсного магнитного поля на дугу и затвердевающий металл.

Присутствие дефектов в сварных швах отрицательно отражается на свойствах сварных соединений. Для продольных швов наиболее опасный дефект — не выявленные при рентгеновском просвечивании скопления мелких пор, расположенные у поверхности соединения по линии сплавления. Указанный дефект может привести к разрушению тонкостенного сосуда из сплава АМг6 при напряжениях, близких к пределу текучести.

Свойства сварных соединений алюминиево-магниевых сплавов зависят от условий формирования корня шва. Прочность соединений, выполненных на подкладках с полукруглой и треугольной формирующими каналами, которые благоприятствуют шовному переходу от основного металла к шву, на 3-5 % выше, чем в случае прямоугольных канавок. При сварке на аргоновой подушке можно получать проплав сварных швов практически любой заданной высоты и исключить удаление проплава после сварки механическим путем.

Механические свойства сварного соединения у магналиевых сплавов зависят не только от толщины свариваемого полуфабриката, но и от способа сварки. Прочность сварного соединения, выполненного автоматической дуговой сваркой неплавящимся электродом на тонколистовом материале в отожженном состоянии, составляет не менее 0,8-0,9 от прочности основного металла.

При сварке алюминиевых сплавов, в особенности сплавов системы А1-Mg, наблюдается образование пор в сварных швах.

Повышенная склонность к образованию пор при сварке алюминиевых сплавов обусловлена следующими факторами:

- высокой равновесной растворимостью атмосферных газов в жидких каплях электродного металла и металла сварочной ванны, перегретых до температур от 1200 °С до 1400 °С;

- малым значением равновесной растворимости газов в формирующемся твердом металле;

- кратковременностью процесса неравновесной кристаллизации, ограничивающей выход газов из сварочной ванны.

Наиболее склонны к образованию пор сплавы с высоким содержанием магния. На поверхности твердого сплава АМг6, легированного 6% Mg, возникает сложная оксидная пленка из оксидов А1, Mg и магнезиальной шпинели (А12О3 + MgО). На поверхности жидкой сварочной ванны сплавов этого состава образуется пленка из одной магнезии, что ухудшает ее защитные свойства. Она более рыхлая, толстая и имеет больше влаги, чем пленка на поверхности сплава. Это вызывает поры и шлаковые включения в швах при многопроходной сварке. Видимо, взаимодействие поверхностной влаги с металлом не успевает закончиться к моменту расплавления основного, присадочного и электродного металлов. Частицы оксидов, содержащие остатки влаги, попадают при перемешивании в глубину ванны, вступают в контакт с жидким металлом, разлагаются и выделяют водород, который образует поры в виде пузырей. Большая толщина пленки и дефекты сплошности облегчают непосредственное выделение молекулярного водорода, образующего пузыри. Суммарный объем зависит не от водорода, а от количества оксидных частиц, от удельной поверхности металла и проволоки, от запасов влаги в оксидных частицах, а также от времени контакта частиц пленки с жидким металлом или времени, в течение которого пузыри могут беспрепятственно увеличиваться в объеме по мере поступления в них выделяющегося водорода.

По расположению в швах, сваренных в аргоне, различают поры, равномерно распределенные по сечению; локализованные поры, находящиеся в основном в усилении, по линии сплавления, удлиненные рыхлоты; усадочные раковины в корне шва и др.

Подобного рода пористость в том или ином объеме встречается не только при аргонодуговой, но и при других методах сварки алюминия плавлением.

Локализованные поры встречаются в начале швов - при неустановившемся режиме горения дуги, в особенности при сварке плавящимся электродом. Встречаются скопления пор в тех участках, где имеются местные загрязнения - влага, жир и т.п. Местные нарушения газовой или флюсовой защиты также вызывают локализованную пористость. Подобное явление часто имеет место в верхней части шва.

Строчечные поры обычно связаны с непроваром и геометрией соединения. Такого рода пористость наблюдается, например, в двухсторонних стыковых швах, когда после прохода второй стороны шва остается воздушный зазор между валиками. На рентгенограмме эти поры видны на одной прямой. При сварке встык на подкладке также наблюдаются строчечные поры, расположенные на двух параллельных прямых рентгеновского снимка. Этот дефект можно предотвратить, изменяя режим сварки, например, увеличивая ток, снижая (или увеличивая) скорость сварки, уменьшая притупление и т.п.

Длительное время в сварочной металлургии существовало мнение, что поры в сварных швах образуются в результате выделения газовых пузырьков в момент затвердевания сварочной ванны. Те пузырьки, которые появились в металле до его затвердевания, дефектов не создают, а наоборот, способствуют дегазации металла и уменьшению пористости. Водород полагали главной причиной пористости при литье и сварке алюминиевых сплавов. Решающим звеном в этих представлениях является скачкообразное почти двадцатикратное падение растворимости газа в металле при переходе его из жидкого состояния в твердое.

Однако, согласно исследованиям И.К. Походни [17-19], перепад растворимости в данной области не может быть основной причиной пористости, так как при этом недостаточно времени для развития газовых пузырьков.

Для более глубокого суждения о механизме образования пор целесообразно рассмотреть состав извлекаемых из них газов. Из-за трудностей экспериментального характера, особенно при малом размере дефектов,

данные о составе атмосферы внутри пор немногочисленны. Весьма достоверные сведения о составе этой атмосферы были получены впервые японскими исследователями с помощью весьма тонкой методики. Сваривали технически чистый алюминий А1200 и сплав А6061 типа авиаль.

Сварку выполняли плавящимся электродом постоянным током обратной полярности. Во избежание подсосов воздуха полного проплавления не допускали. Наплавленные пластины помещали в стальную коробку, наполненную чистейшим глицерином. Образцы предварительно подвергались рентгеновскому просвечиванию с целью фиксирования положения пор. Определение состава высверленных и собранных газов велось с помощью химического и масс-спектрального анализов.

По полученным данным, экстрагированный из пор газ содержал 75.. .85 % Н2, 5.10 % N2, 2.4 % О2, остальное - аргон. Найденные соотношения азота и кислорода свидетельствуют о том, что эти газы попали в пузырьки из воздуха. Водород и кислород частично могли попасть с влагой. Таким образом, газы в порах имеют сложный состав, хотя решающую роль здесь играет водород [20].

Разумеется, наличие легко испаряющихся элементов в составе газовой атмосферы пузырьков известными методами анализа не удается выявить. Кроме того, при комнатной температуре они находятся в конденсированном состоянии на внутренней поверхности пор. Значительное поступление других газов в первоначально созданные водородом пузырьки маловероятно из-за кратковременности периода их развития. Независимо от того, в какой из областей начинается образование пор, весь процесс формирования пузырька можно разделить на следующие стадии: образование нового или использование готового зародыша; рост и отрыв пузырьков; всплытие и частичное слияние отдельных пузырьков.

Подобно тому, как при кипении воды пузырьки пара зарождаются, прежде всего, на стенках сосуда, образование газовых пузырьков или кипение сварочной ванны происходит от центров их образования. Такие центры в

ванне создаются на оксидных включениях, торцах кристаллитов и стыках соединений. При сварке алюминия от поверхности оплавленных зерен вырастают по сечению на один-два порядка более крупные кристаллы, на стыках и торцах которых создаются углубления, способствующие зарождению пузырьков [21].

По мнению Ю.А. Стеренбогена, при движении фронта кристаллизации газ скапливается в очень узком приграничном к нему слое жидкого металла. При весьма большом насыщении пограничного слоя жидкого металла газом его концентрация превышает стандартную растворимость. Расчеты распределения водорода при равновесной кристаллизации приводят к заключению, что весь водород за исключением растворенного в твердом растворе (0,036 см3/100 г) должен выделиться в виде пузырьков. В неравновесных условиях, естественно, в твердом металле должна сохраниться большая концентрация водорода. Авторы [22] предположили, что при кристаллизации алюминия имеющийся в нем водород полностью фиксируется в твердом металле и затем перераспределяется между твердым и жидким металлом соответственно растворимости по законам диффузии. В этом случае процессом, контролирующим переход водорода в жидкость, становится диффузия водорода в твердой фазе.

Указанные авторы исходили из предположения, что коэффициент диффузии водорода в жидком алюминии на пять порядков выше, чем в твердом. Следовательно, нет основания рассчитывать на накопление его перед фронтом кристаллизации. Однако современные данные [23] ясно свидетельствуют о том, что при переходе алюминия из твердого состояния в жидкое происходит незначительное увеличение коэффициента диффузии водорода в жидком алюминии по крайней мере до 1093 К и лишь при перегреве до 1258 К коэффициент диффузии увеличивается всего лишь в 2,5 раза. Точно так же не подтверждается утверждение Г.Д. Никифорова и С.А. Силантьевой [24] о том, что коэффициент диффузии водорода в алюминиево-магниевом сплаве на три-четыре порядка выше, чем в чистом алюминии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Поляков Денис Алексеевич, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дриц М.Е., Дриц А.М., Будберг П.Б., Кузнецов М.Т., Пановко В.М. Свойства элементов. - М.: Издательский дом «Руда и Металлы», 2003 г. - 448 с.

2. Фридляндер И.Н. Алюминиевые деформируемы конструкционные сплавы. - М.: Металлургия, 1979 г., - 208 с.

3. Алиева С.Г., Альтман М.Б., Амбурцумян С.М. и др. Промышленные алюминиевые сплавы, Справочное издание. - М. Металлургия, 1984. - 528 с.

4. Алюминий: свойства и физическое металловедение. Справочник под редакцией Дж.Е. Хэтча. - М.: Металлургия, 1989. - 422 с.

5. Елагин В.И., Захаров В.В., Дриц А.М. Структура и свойства сплавов систе6. мы Al-Zn-Mg. - М.: Металлургия, 1982. - 224 с.

6. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов В.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. - М. «МИСИС», 2001. -416 с.

7. Фридляндер И.Н., Чуистов К.В., Березина А.Л., Колобнев Н.И. Алюминий-литиевые сплавы. Структура и свойства. - Киев, Наук. думка, 1992. - 192 с.

8. Кишкина С.И. Сопротивление разрушению алюминиевых сплавов. М. Металлургия, 1981. - 280 с.

9. Золоторевский В.С. Механические испытания и свойства металлов. -М.: Металлургия, 1974. - 301 с.

10. Новиков И.И. Металловедение /Новиков И.И., Золоторевский В.С., Портной В.К., Белов Н.А., Ливанов Д.В., Медведева С.В., Аксенов А.А., Евсеев Ю.В. - М.: Изд. дом МИСиС, 2009. - 486 с.

11. Синявский В.С., Вальков В.Д., Будов Г.М. Коррозия и защита алюминиевых сплавов. - М.: Металлургия, 1979. - 224 с.

12. Белов Н.А. Фазовый состав алюминиевых сплавов. - М.: Изд. дом МИСиС, 2009. - 392 с.

13. Золоторевский В.С. Механические испытания и свойства металлов.

- М.: Металлургия, 1974. - 301 с.

14. ГОСТ 477884-97. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Введен 2000-07-01.

15. Дриц А.М., Овчинников В.В. Сварка алюминиевых сплавов. - М:, «Руда и металлы», 2020. - 444 с.

16. Свариваемые алюминиевые сплавы. /Николаев Г.А., Фридляндер И.Н., Арбузов Ю.П. - М.: Металлургия, 1990. - 296 с.

17. Походня И.К. Газы в сварных швах. - М.: Машиностроение, 1972. -

256 с.

18. Походня И.К., Демченко Л.И. Численное исследование роста газового пузырька при кристаллизации металла сварочной ванны. // Автоматическая сварка. - 1977. - № 11. - С. 8-11.

19. Походня И.К., Демченко Л.И. Расчетная оценка давления водорода в порах при охлаждении сварных швов // Автоматическая сварка. - 1978. - №2 3.

- С. 27-29.

20. Овчинников В.В. Металловедение сварки алюминиевых сплавов. / В.В. Овчинников, М.А. Гуреева, В.И. Рязанцев. - М.: Издательство ЮРАЙТ. 2020. - 279 с.

21. Никифоров Г.Д. Металлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов. - М.: Машиностроение, 1972. - 264 с.

22. Никифоров Г.Д., Махортова А.Г. Условия возникновения пор при сварке алюминия и его сплавов // Сварочное производство. - 1961. - № 3. - С. 5-8.

23. Рабкин Д.М. Металлургия сварки алюминия и его сплавов. - Киев: Наук. думка, 1986. - 256 с.

24. Никифоров Г.Д., Силантьева С.А. Зарождение и развитие пор при сварке сплава АМг6 // Сварочное производство. -1962. - № 12. - С. 1-5.

25. Алов А.А., Филатов Ю.А., Левченкова А.Л. Пористость сварных соединений алюминиевых сплавов // Автоматическая сварка. - 1973. - № 1. -С. 70-71.

26. Овчинников В.В., Петров А.В., Гринин В.В. Исследование механизма образования пор в швах при аргонодуговой сварке листов алюминиевых сплавов, легированных литием // Автоматическая сварка. -1989. - № 6. - С. 12-16.

27. Овчинников В.В., Петров А.В., Гринин В.В. Влияние температуры и времени нагрева листов сплава 1420 на окисление поверхности // Авиационная промышленность. 1990. № 3. С. 54-55.

28. Овчинников В.В., Петров А.В., Редчиц В.В., Федюнин С.М. Механизм и причины образования подповерхностных пор при сварке плавлением алюминиевых сплавов и их влияние на механические свойства сварных соединений // Сварочное производство. - 1992. - № 11. - С. 44-46.

29. Овчинников В.В., Редчиц В.В. О двух механизмах образования зародышей газовых пузырьков при сварке алюминиевых сплавов, содержащих литий // Сварочное производство. - 1991 .-№ 9. - С. 40-43.

30. Карманов В.В. Сварка трением с перемешиванием алюминиевых сплавов: сущность и специфические особенности процесса, особенности структуры сварного шва / В.В. Карманов, А.Л. Каменева, В.В. Карманов // Вестник ПНИПУ. - Аэрокосмическая техника, 2012. - № 32. - С. 67-80.

31. Rhodes C.G. Effects of friction stir welding on microstructure of 7075 aluminum / C.G. Rhodes, M.W. Mahoney, W.H. Bingel, R.A. Spurling, C.C. Bampton // Scripta Materialia. - 1997. - Vol. 36. - P. 69-75.

32. Nandan R. Recent Advances in Friction-Stir Welding Process, Weldment Structure and Properties / R. Nandan, T. DebRoy, H.K.D.H. Bhadeshia // Progress in Material Science. - 2008. - Vol. 53. - P. 980-1023.

33. Khodir S. A. Microstructure and mechanical properties of friction stir welded dissimilar aluminum joints of AA2024-T3 and AA7075-T6 / S. A. Khodir, T. Shibayanagi //Materials Transactions. - 2007. - V. 48 (7). - P. 1928-1937.

34. Dawes C. J. Friction stir process welds aluminium alloys: the process produces low-distortion, high quality, low-cost welds on aluminium / C. J. Dawes, W. M. Thomas // Welding Journal. - 1996. - V. 75. - P. 41-45.

35. McNelley T. R. Recrystallization mechanisms during friction stir welding/processing of aluminum alloys / T. R. McNelley, S. Swaminathan, J. Q. Su // Scripta Materialia. - 2008. - 58. - P. 349-354.

36. Lenin A.W.A. Characteristic study on Al7020 friction stir joints with various rotational speeds / A.W.A. Lenin, P. Nagaraj, G. Lincy, L. Thangavelu // International Journal of Computer Aided Engineering and Technology. - 2018. -Vol. 10. - № 6. - P. 703-717.

37. Lee H.-S. Effects of Friction Stir Welding Speed on AA2195 alloy / H.-S. Lee, Y.R. Lee, K.J. Min // MATEC Web of Conferences. - 2016. - Vol. 25. - P. 01003 (1-4).

38. Черных И.К. Исследование процесса сварки трением с перемешиванием пластин из алюминиевого сплава АМГ6/ И.К. Черных, Е.В. Кривонос, Е.Н. Матузко, Е.В. Васильев // Проблемы разработки, изготовления и эксплуатации ракетно-космической техники и подготовки инженерных кадров для авиакосмической отрасли. Материалы IX Всероссийской научной конференции, посвященной памяти главного конструктора ПО «Полёт» А. С. Клинышкова. - 2017. - С. 126-134.

39. Suresh Babu A. An Overview of Friction Stir Welding / A. Suresh Babu, C. Devanathan // International Journal of research in Mechanical engineering & technology. - 2013. - Vol. 3. - Iss. 2. - P. 259-265.

40. Mugada K. K. Influence of tool shoulder end features on friction stir weld characteristics of Al-Mg-Si alloy / K. K. Mugada, K. Adepu // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2018. - Vol. 99. - Iss. 5-8. - P. 15531566.

41. М.М. Штрикман, А.П. Корневич, А.В. Пинский и др. Сварка трением с перемешиванием при изготовлении оребренных панелей планера самолета // Сварочное производство. 2017. - № 5 - С. 24-28.

42. Бакшаев В. А, Васильев П. А, Гордон Л. К., Тодин Ю. А., Васильев С. В. Технология сварки трением с перемешиванием в производстве алюминиевых полуприцепов. // Заготовительные производства в машиностроении. 2010. - № 12. - С. 13-17.

43. Павлова В.И. Исследование температурно-временных условий сварочного нагрева, структуры и свойств металла стыковых соединений из алюминиево-магниевого сплава, выполненных сваркой трением с перемешиванием / В.И. Павлова, Е.А. Алиференко, Е.П. Осокин // Вопросы материаловедения. - 2009. - № 4 (60). - С. 74-87.

44. Межгосударственный стандарт. ГОСТ ISO 25239-2020 Сварка и родственные процессы. Сварка трением с перемешивание. Алюминий.

45. Покляцкий А.Г. Изучение особенностей массопереноса процесса сварки трением с перемешиванием с помощью физического моделирования. // Автоматическая сварка. 2011. - №6. - С.18-22.

46. Chumaevsky, A.V. Tensile strength on friction stir processed AMg5 (5083) aluminum alloy / A.V. Chumaevsky, A.A. Eliseev, A.V. Filippov, V.E. Rubtsov, S.Y. Tarasov // AIP Conference Proceedings. - 2016. - Vol. 1783. - P. 020027.

47. Kalashnikov, K.N. Friction-stir processed ultrafine grain high-strength Al-Mg alloy material / K.N. Kalashnikov, T.A. Kalashnikova, A.V. Chumaevskii, A.N. Ivanov, S. Yu. Tarasov, V.E. Rubtsov, E.A. Kolubaev // AIP Conference Proceedings. - 2017. - Vol. 1909. - P. 020075.

48. Ma, Z.Y. Superplastic deformation behavior of friction stir processed 7075 Al alloy / Z.Y. Ma, R.S. Mishra, M.W. Mahoney // Acta Materialia. - 2002. - Vol. 50(17). - P. 4419-4430.

49. Patel, V.V. Influence of Friction Stir Processed Parameters on Superplasticity of Al-Zn-Mg-Cu Alloy / V.V. Patel, V. Badheka, A. Kumar // Materials and Manufacturing Processes. - 2016. - Vol. 31(12). - P. 1573-1582.

50. Mironov, S. Superplasticity of friction-stir welds of Zr-modified 5083 aluminum alloy with ultrafine-grained structure/ S. Mironov, S. Malopheyev, I.

Vysotskiy, R. Kaibyshev // Defect and Diffusion Forum. - 2018. - Vol. 385 DDF. -P. 15-20.

51. Елисеев, А.А. Механические свойства сплава АМг5 в ультрамелкозернистом состоянии, полученного перемешивающей фрикционной обработкой листового проката различной толщины / А.А. Елисеев, Т.А. Калашникова, А.В. Филиппов, К.Н. Калашников, В.А. Белобородов, А.В. Чумаевский // Фундаментальные исследования. - 2016. - №2 12-2. - С. 278-283.

52. Simoncini, M. Effect of the welding parameters and tool configuration on micro- and macro-mechanical properties of similar and dissimilar FSWed joints in AA5754 and AZ31 thin sheets / M. Simoncini, A. Forcellese // Materials and Design.

- 2012. - Vol. 41. - P. 50-60.

53. Cartigueyen, S. Study of friction stir processed zone under different tool pin profiles in pure copper / S. Cartigueyen, K. Mahadevan // IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. - 2014. - Vol. 11. - P. 06-12.

54. Liu, F.C. In-situ material flow pattern around probe during friction stir welding of austenitic stainless steel / F.C. Liu, T.W. Nelson // Materials and Design.

- 2016. - Vol. 110. - P. 354-364.

55. Tang, J. Influences of friction stir processing parameters on microstructure and mechanical properties of SiC/Al composites fabricated by multi-pin tool / J. Tang, Y. Shen, J. Li // Journal of Manufacturing Processes. - 2019. - Vol. 38. - P. 279-289.

56. Sudarikov, A.V. Friction Stir Processing of Aluminum Alloy 5556 with Different Pin Configuration of Tool / A.V. Sudarikov, A.V. Chumaevskii, A.R. Dobrovolsky, A.P. Zykova, A.V. Gusarova, D.A. Gurianov, A.N. Ivanov // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - Vol. 1989(1). - P. 012029.

57. Krishnan, K.N. On the formation of onion rings in friction stir welds / Krishnan, K.N. // Materials Science and Engineering A. - 2002. - Vol. 327(2). - P. 246-251.

58. Kalashnikova, T. Microstructural analysis of friction stir butt welded Al-Mg-Sc-Zr alloy heavy gauge sheets / T. Kalashnikova, A. Chumaevskii, K. Kalashnikov, S. Fortuna, E. Kolubaev, S. Tarasov // Metals. - 2020. - Vol. 10(6). -P. 806.

59. Chen, S. Study on in-situ material flow behavior during friction stir welding via a novel material tracing technology / S. Chen, Y. Han, X. Jiang, X. Li, T. Yuan, W. Jiang, X. Wang // Journal of Materials Processing Technology. - 2021.

- Vol. 297. - P. 117205.

60. Nandan, R. Recent advances in friction-stir welding / R. Nandan, T. Debroy, H.K.D.H. Bhadeshia // Process, weldment structure and properties. - 2008.

- Vol. 53. - P. 980-1023.

61. Tongne, A. On material flow in Friction Stir Welded Al alloys. / A. Tongne, C. Desrayaud, M. Jahazi, E. Feulvarch // Journal of Materials Processing Technology. - 2017. - Vol. 239. - P. 284-296.

62. Pereira, P.H.R. Achieving superplasticity in fine-grained Al-Mg-Sc alloys / P.H.R. Pereira, Y. Huang, M. Kawasaki, T.G. Langdon // Materials Science Forum.

- 2021. - Vol. 1016 MSF. - P. 11-17.

63. Malopheyev, S. Superplasticity of friction-stir welded Al-Mg-Sc sheets with ultrafine grained microstructure / S. Malopheyev, S. Mironov, I. Vysotskiy, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2016. - Vol. 649. - P. 85-92.

64. Woo W. Influence of the Tool Pin and Shoulder on Microstructure and Natural Aging Kinetics in a Friction-Stir-Processed 6061-T6 Aluminum Alloy / W. Woo, H. Choo, D.W. Brown, Z. Feng // Metallurgical and Materials Transactions A.

- 2007. - Vol. 38. - P. 69-76.

65. Cavaliere P. Effect of welding parameters on mechanical and microstructural properties of AA6082 joints produced by friction stir welding / P. Cavaliere, A. Squillace, F. Panella // Journal of Materials Processing Technology. -2008. - Vol. 200. - P. 364-372.

66. Peel M. Microstructure, mechanical properties and residual stresses as a function of welding speed in aluminium AA5083 friction stir welds / M. Peel, A.

Steuwer, M. Preuss, P. J. Withers // Acta Materialia. - 2003. - V. 51 (16). - P. 47914801.

67. Dawood H.I. The influence of the surface roughness on the microstructures and mechanical properties of 6061 aluminium alloy using friction stir welding / H.I. Dawood, K.S. Mohammed, A. Rahmat, U. M.B. // Surface and Coatings Technology. - 2015. - Vol. 270. - P. 272-283.

68. D'Urso G. The effect of process parameters and tool geometry on mechanical properties of friction stir welded aluminum butt joints / G. D'Urso, E. Ceretti, C. Giardini, G. Maccarini // International Journal of Material Forming. -2009. - Vol. 2. - P. 303-306.

69. Janaki Ramulu P. Formability Evaluation of FSW Blanks Made of Aluminum Sheet: Influence of Welding Speed and Tool Rotation Speed / P. Janaki Ramulu, R. Ganesh Narayanan, S.V. Kailash, J. Reddy // Advanced Materials Research. - 2011. - Vol. 410. - P. 287-290.

70. Nourani M. On experimental optimization of friction stir welding of aluminum 6061: understanding processing-microstructure-property relations / M. Nourani, A.S. Milani, S. Yannacopoulos // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2015. - Vol. 79. - P. 1425-1441.

71. Record J.H. A look at the statistical identification of critical process parameters in friction stir welding / J.H. Record, J.L. Covington, T.W. Nelson, C.D. Sorensen, B.W. Webb // WELDING JOURNAL-NEW YORK-. - 2007. - Vol. 86. - P. 97.

72. Ren S.R. Effect of welding parameters on tensile properties and fracture behavior of friction stir welded Al-Mg-Si alloy / S.R. Ren, Z.Y. Ma, L.Q. Chen // Scripta Materialia. - 2007. - Vol. 56. - P. 69-72.

73. Singh G. Modelling of the Effect of Process Parameters on Tensile Strength of Friction Stir Welded Aluminium Alloy Joints / G. Singh, K. Singh, J. Singh // Experimental Techniques. - 2014. - Vol. 38. - P. 63-71.

74. Ke L. Material flow patterns and cavity model in friction-stir welding of aluminum alloys / L. Ke, L.I. Xing, J.E. Indacochea // Metallurgical and Materials Transactions B. - 2004. - Vol. 35. - P. 153-160.

75. Leal R.M. Defects Formation in Friction Stir Welding of Aluminium Alloys / R.M. Leal, A. Loureiro // Materials Science Forum. - 2004. - Vols. 455456. - P. 299-302.

76. Rajakumar S. Establishing empirical relationships to predict grain size and tensile strength of friction stir welded AA 6061-T6 aluminium alloy joints / S. Rajakumar, C. Muralidharan, V. Balasubramanian // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2010. - Vol. 20. - P. 1863-1872.

77. Sato Y.S. Friction stir welding (FSW) process / Y.S. Sato, H. Kokawa // Welding international. - 2003. - Vol. 17. - P. 852-855.

78. Su J.-Q. Microstructural investigation of friction stir welded 7050-T651 aluminium / J.-Q. Su, T.W. Nelson, R. Mishra, M. Mahoney // Acta Materialia. -2003. - Vol. 51. - P. 713-729.

79. Jata K.V. Friction-stir welding effects on microstructure and fatigue of aluminum alloy 7050-T7451 / K.V. Jata, K.K. Sankaran, J.J. Ruschau // Metallurgical and materials transactions A. - 2000. - Vol. 31. - P. 2181-2192.

80. Dumont M. Microstructure mapping in friction stir welds of 7449 aluminium alloy using SAXS / M. Dumont, A. Steuwer, A. Deschamps, M. Peel, P. Withers // Acta Materialia. - 2006. - Vol. 54. - P. 4793-4801.

81. Sato Y.S. Microstructural evolution of 6063 aluminum during friction-stir welding / Y.S. Sato, H. Kokawa, M. Enomoto, S. Jogan // Metallurgical and Materials Transactions A. - 1999. - Vol. 30. - P. 2429-2437.

82. Heinz B. Characterization of a friction-stir-welded aluminum alloy 6013 / B. Heinz, B. Skrotzki // Metallurgical and Materials Transactions B. - 2002. - Vol. 33. - P. 489-498.

83. Lee W.B. Evaluation of the microstructure and mechanical properties of friction stir welded 6005 aluminum alloy / W.B. Lee, Y.M. Yeon, S.B. Jung // Materials Science and Technology. - 2003. - Vol. 19. - P. 1513-1518.

84. Lee W.-B. Mechanical Properties Related to Microstructural Variation of 6061 Al Alloy Joints by Friction Stir Welding / W.-B. Lee, Y.-M. Yeon, S.-B. Jung // MATERIALS TRANSACTIONS. - 2004. - Vol. 45. - P. 1700-1705.

85. Cabibbo M. Microstructure and mechanical property studies of AA6056 friction stir welded plate / M. Cabibbo, H.J. McQueen, E. Evangelista, S. Spigarelli, M. Di Paola, A. Falchero // Materials Science and Engineering: A. - 2007. - Vols. 460-461. - P. 86-94.

86. Simar A. Microstructure, local and global mechanical properties of friction stir welds in aluminium alloy 6005A-T6 / A. Simar, Y. Bréchet, B. de Meester, A. Denquin, T. Pardoen // Materials Science and Engineering: A. - 2008.

- Vol. 486. - P. 85-95.

87. Dong P. Effects of welding speed on the microstructure and hardness in friction stir welding joints of 6005A-T6 aluminum alloy / P. Dong, H. Li, D. Sun, W. Gong, J. Liu // Materials & Design. - 2013. - Vol. 45. - P. 524-531.

88. Paglia C.S. Microstructure, microchemistry and environmental cracking susceptibility of friction stir welded 2219-T87 / C.S. Paglia, R.G. Buchheit // Materials Science and Engineering: A. - 2006. - Vol. 429. - P. 107-114.

89. Dong P. Natural aging behavior of friction stir welded 6005A-T6 aluminium alloy / P. Dong, D. Sun, H. Li // Materials Science and Engineering: A.

- 2013. - Vol. 576. - P. 29-35.

90. Srinivasan P.B. Characterization of microstructure, mechanical properties and corrosion behavior of an AA2219 friction stir weldment / P.B. Srinivasan, K.S. Arora, W. Dietzel, S. Pandey, M.K. Schaper // Journal of Alloys and Compounds. -2010. - Vol. 492. - P. 631-637.

91. Arora K.S. Microstructure Evolution during Friction Stir Welding of Aluminum Alloy AA2219 / K.S. Arora, S. Pandey, M. Schaper, R. Kumar // Journal of Materials Science & Technology. - 2010. - Vol. 26. - P. 747-753.

92. Genevois C. Quantitative investigation of precipitation and mechanical behavior for AA2024 friction stir welds / C. Genevois, A. Deschamps, A. Denquin, B. Doisneaucottignies // Acta Materialia. - 2005. - Vol. 53. - P. 2447-2458.

93. Jones M. Correlation between microstructure and microhardness in a friction stir welded 2024 aluminium alloy / M. Jones, P. Heurtier, C. Desrayaud, F. Montheillet, D. Allehaux, J. Driver // Scripta Materialia. - 2005. - Vol. 52. - P. 693697.

94. Fonda R.W. Microstructural evolution in the heat-affected zone of a friction stir weld / R.W. Fonda, J.F. Bingert // Metallurgical and materials transactions A. - 2004. - Vol. 35. - P. 1487-1499.

95. Fonda R.W. Precipitation and grain refinement in a 2195 Al friction stir weld / R.W. Fonda, J.F. Bingert // Metallurgical and materials transactions A. -2006. - Vol. 37. - P. 3593-3604.

96. Sullivan A. Microstructural properties of friction stir welded and post-weld heat-treated 7449 aluminium alloy thick plate / A. Sullivan, J.D. Robson // Materials Science and Engineering: A. - 2008. - Vol. 478. - P. 351-360.

97. Steuwer A. A combined approach to microstructure mapping of an Al-Li AA2199 friction stir weld / A. Steuwer, M. Dumont, J. Altenkirch, S. Birosca, A. Deschamps, P.B. Prangnell, P.J. Withers // Acta Materialia. - 2011. - Vol. 59. - P. 3002-3011.

98. Litynska L. TEM study of the microstructure evolution in a friction stir-welded AlCuMgAg alloy / L. Litynska, R. Braun, G. Staniek, C. Dalle Donne, J. Dutkiewicz // Materials Chemistry and Physics. - 2003. - Vol. 81. - P. 293-295.

99. Shukla A.K. Study of process/structure/property relationships in friction stir welded thin sheet Al-Cu-Li alloy / A.K. Shukla, W.A. Baeslack // Science and Technology of Welding and Joining. - 2009. - Vol. 14. - P. 376-387.

100. Feng X. Microstructure characterization of the stir zone of submerged friction stir processed aluminum alloy 2219 / X. Feng, H. Liu, J.C. Lippold // Materials Characterization. - 2013. - Vol. 82. - P. 97-102.

101. Malopheyev S. Optimization of processing-microstructure-properties relationship in friction-stir welded 6061-T6 aluminum alloy / S. Malopheyev, I. Vysotskiy, V. Kulitskiy, S. Mironov, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2016. - Vol. 662. - P. 136-143.

102. Gao C. Correlation of microstructure and mechanical properties in friction stir welded 2198-T8 Al-Li alloy / C. Gao, Z. Zhu, J. Han, H. Li // Materials Science and Engineering: A. - 2015. - Vol. 639. - P. 489-499.

103. Rao T.S. Microstructure and mechanical properties of friction stir welded AA7075-T651 aluminum alloy thick plates / T.S. Rao, G.M. Reddy, S.R.K. Rao // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. - 2015. - Vol. 25. - P. 17701778.

104. Rhodes C.G. Effects of friction stir welding on microstructure of 7075 aluminum / C.G. Rhodes, M.W. Mahoney, W.H. Bingel, R.A. Spurling // Scripta Materialia. - 1997. - Vol. 36. - P. 69-75.

105. Feng A.H. Microstructure and Cyclic Deformation Behavior of a Friction-Stir-Welded 7075 Al Alloy / A.H. Feng, D.L. Chen, Z.Y. Ma // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2010. - Vol. 41. - P. 957-971.

106. Liu H.J. Effect of welding speed on microstructure and mechanical properties of self-reacting friction stir welded 6061-T6 aluminum alloy / H.J. Liu, J.C. Hou, H. Guo // Materials & Design. - 2013. - Vol. 50. - P. 872-878.

107. Schmidt H. N. B. Material flow in butt friction stir welds in AA2024-T3 / H. N. B. Schmidt, T. L. Dickerson, J. H. Hattel // Acta Materialia. - 2006. - V. 54 (4). - P. 1199-1209.

108. Feng A.H. Microstructure and Low-Cycle Fatigue of a Friction-Stir-Welded 6061 Aluminum Alloy / A.H. Feng, D.L. Chen, Z.Y. Ma // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2010. - Vol. 41. - P. 2626-2641.

109. Olea C.A.W. A sub-structural analysis of friction stir welded joints in an AA6056 Al-alloy in T4 and T6 temper conditions / C.A.W. Olea, L. Roldo, J.F. dos Santos, T.R. Strohaecker // Materials Science and Engineering: A. - 2007. - Vols. 454-455. - P. 52-62.

110. Surekha K. Microstructural characterization and corrosion behavior of multipass friction stir processed AA2219 aluminium alloy / K. Surekha, B.S. Murty, K.P. Rao // Surface and Coatings Technology. - 2008. - Vol. 202. - P. 4057-4068.

111. Cai B. Friction stir weld of 2060 Al-Cu-Li alloy: Microstructure and mechanical properties / B. Cai, Z.Q. Zheng, D.Q. He, S.C. Li, H.P. Li // Journal of Alloys and Compounds. - 2015. - Vol. 649. - P. 19-27.

112. Giles T.L. The Effect of Friction Stir Processing on the Microstructure and Mechanical Properties of an Aluminum Lithium Alloy / T.L. Giles, K. Oh-Ishi, A.P. Zhilyaev, S. Swaminathan, M.W. Mahoney, T.R. McNelley // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2009. - Vol. 40. - P. 104-115.

113. Qin H. The evolution of precipitation and microstructure in friction stir welded 2195-T8 Al-Li alloy / H. Qin, H. Zhang, H. Wu // Materials Science and Engineering: A. - 2015. - Vol. 626. - P. 322-329.

114. Reddy G.M. Microstructure and mechanical property correlations in AA 6061 aluminium alloy friction stir welds / G.M. Reddy, P. Mastanaiah, K.S. Prasad, T. Mohandas // Transactions of the Indian Institute of Metals. - 2009. - Vol. 62. -P. 49-58.

115. Zhang H.J. Effect of Water Cooling on the Performances of Friction Stir Welding Heat-Affected Zone / H.J. Zhang, H.J. Liu, L. Yu // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2012. - Vol. 21. - P. 1182-1187.

116. Соловьева И.В., Давыденко Л.В., Овчинников В.В. Механические свойства и структура сварных соединений алюминиевого сплава 1151, полученных аргонодуговой сваркой и сваркой трением с перемешиванием. // Электрометаллургия. 2018. - №6. - С.25-36.

117. Gallais C. Precipitation microstructures in an AA6056 aluminium alloy after friction stir welding: Characterization and modelling / C. Gallais, A. Denquin, Y. Bréchet, G. Lapasset // Materials Science and Engineering: A. - 2008. - Vol. 496. - P. 77-89.

118. ГОСТ 9651-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение при повышенных температурах. М.: Издательство стандартов, 1993. - 6 с.

119. ГОСТ 6996-66. сварные соединения. Методы определения механических свойств. - М.: Стандартинформ, 2006. - 44 с.

120. ГОСТ 5639-82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. - Введ. 1983-01-01. - М. : изд-во стандартов, 1983.

121. Humphreys. Quantitative metallography by electron backscattered diffraction / Humphreys // Journal of Microscopy. - 1999. - Vol. 195. - P. 170-185.

122. Fitzpatrick M.E. Measurement Good Practice Guide No. 52. - P. 77.

123. ГОСТ 9.021-74 Алюминий и сплавы алюминиевые. Методы ускоренных испытаний на межкристаллитную коррозию. - М.: Издательство стандартов, 1978. - 4 с.

124. Mishra R. S., Ma Z. Y. Friction stir welding and processing //Materials science and engineering: R: reports. - 2005. - Т. 50. - №. 1-2. - С. 1-78.

125. Threadgill P. L. et al. Friction stir welding of aluminium alloys //International Materials Reviews. - 2009. - Т. 54. - №. 2. - С. 49-93.

126. Wu T. et al. Temperature monitoring and material flow characteristics of friction stir welded 2A14-t6 aerospace aluminum alloy //Materials. - 2019. - Т. 12. - №. 20. - С. 3387.

127. Heidarzadeh A. et al. Friction stir welding/processing of metals and alloys: A comprehensive review on microstructural evolution //Progress in Materials Science. - 2021. - Т. 117. - С. 100752.

128. Cerri E., Leo P. Influence of high temperature thermal treatment on grain stability and mechanical properties of medium strength aluminium alloy friction stir welds //Journal of Materials Processing Technology. - 2013. - Т. 213. - №. 1. - С. 75-83.

129. Mironov S. et al. Relationship between material flow and abnormal grain growth in friction-stir welds //Scripta Materialia. - 2012. - Т. 67. - №. 12. - С. 983986.

130. Peipei H. A. N. et al. Effects of solution heat treatment on friction stir welding joints of 7B04-0 aluminum alloy //Journal of Mechanical Engineering. -2015. - Т. 51. - №. 22. - С. 35-41.

131. Dawson H. et al. Characterization of ODS steel friction stir welds and their abnormal grain growth behavior //Fusion Engineering and Design. - 2018. - Т. 135. - С. 174-182.

132. Mironov S. et al. Effect of welding temperature on microstructure of friction-stir welded aluminum alloy 1050 //Metallurgical and Materials Transactions A. - 2015. - Т. 46. - №. 2. - С. 783-790.

133. Kalinenko A. et al. Influence of the weld thermal cycle on the grain structure of friction-stir joined 6061 aluminum alloy //Materials Characterization. -2021. - Т. 178. - С. 111202.

134. Алюминиевые сплавы - перспективный материал в автомобилестроении / И. Н. Фридляндер [и др.] // МиТОМ. 2002. - № 9. - С. 3-9.

135. Portevin A. Le Chatelier F. Sur un Phénomène Observélors de L'essai de Traction d'Alliagesen Cours de Transformation // C. R. Acad. Sci. Paris 1923. V. 176. P. 507-510.

136. Dynamic strain aging studied at the atomic scale / H. Aboulfadl [el al.] // Acta Mater. 2015. V. 86. P. 34-42.

137. Robinson J. M., Shaw M.P. Microstructural and Mechanical Influences on Dynamic Strain- Aging Phenomena // Int. Mater. Rev. 1994. V. 39. P. 113- 122.

138. Robinson J. M. Serrated flow in aluminium base alloys // Int. Mater. Rev. 1994. V. 39. P. 217-227.

139. The hidden order behind jerky flow / M.S. Bharathi [el al.] // Acta Mater. 2002. V. 50. P. 2813-2824.

140. Balik J., Lukac P. Portevin-Le Chatelier instabilities in A1-3Mg conditioned by strain rate and strain // Acta Metall. Mater. 1993. V. 41. P. 14471454.

141. Spatio-temporal dynamics of the portevin-le chatelier effect: experiment and modelling /M. Lebyodkin [el al.] // Acta Mater. 2000. V. 48. P. 2529-2541.

142. Effect of equal channel angular pressing on the Portevin-Le Chatelier effect in an Al3Mg alloy / T.A. Lebedkina [el al.] // Mater.Sci.Eng. A 2014. V. 615. P. 7-13.

143.The kinetics of the Portevin-Le Chatelier bands in an Al-5% Mg alloy / K. Chihab [el al.] // Scripta Mater. 1987. V. 21. P. 203-208.

144. Plastic instabilities and dislocation densities during plastic deformation in Al-Mg alloys /G. Horvath [el al.] // Mater. Sci. Eng. A - 2007. - V. 445- 446. -P. 186-192.

145. Halim H., Wilkinson D. S., Niewczas M. The Portevin-Le Chatelier (PLC) effect and shear band formation in an AA5754 alloy // Acta Mater. 2007. V. 55. P. 4151-4160.

146. Область существования эффекта Портевена-Ле-Шателье в условиях непрерывного индентирования сплава Al-2.7%Mg при комнатной температуре./Ю.И. Головин, В.И. Иволгин, М.А. Лебедкин, Д.А. Сергунин. // Физика твердого тела, 2004, том 46, вып. 9. С. 1618-1620.

147. Подавление прерывистой деформации Портевена-ЛеШателье постоянным электрическим током в алюминий-магниевом сплаве АМг5./ А.А. Шибков, А.А. Денисов, М.А. Желтов, А.Е. Золотов, М.Ф. Гасанов, С.С. Кочегаров. // Физика твердого тела, 2015. - том 57. -вып. 2. - С.228-235.

148. Дриц А.М., Овчинников В.В. Сварка алюминиевых сплавов. - М.: Руда и металла, 2020. - 476 с.

149. Колобнев Н.И. Алюминиево-литиевые сплавы со скандием. // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2002. - №7. - С. 12-16.

150. Федорчук В.Е. Особенности легирования скандием металла швов сварных соединений высокопрочных алюминиевых сплавов. /В.Е. Федорчук, О.С. Кушнарева, Т.А. Алексеенко, Ю.В. Фальченко. // Автоматическая сварка. - 2014. - №5. - С. 30-34.

151. Покляцкий А.Г. Особенности распределения температур в тонколистовом алюминиевом сплаве АМг5М при сварке трением с перемешиванием / Автоматическая сварка. - 2011. - №8. - С. 48 - 51.

152. Овчинников В.В. Технологические особенности сварки трением с перемешиванием алюминиевых и магниевых сплавов (обзор). // Машиностроение и инженерное образование. - 2016. - №4. - С.22-45.

153. Mishra R.S. Friction stir welding and processing / R.S. Mishra, Z.Y. Ma // Materials Science and Engineering: R: Reports. - 2005. - Vol. 50. - P. 1-78.

154. Elangovan K. Influences of tool pin profile and tool shoulder diameter on the formation of friction stir processing zone in AA6061 aluminium alloy / K. Elangovan, V. Balasubramanian // Materials & Design. - 2008. - Vol. 29. - P. 362373.

155. Gratecap F. A simple methodology to define conical tool geometry and welding parameters in friction stir welding / F. Gratecap, G. Racineux, S. Marya // International Journal of Material Forming. - 2008. - Vol. 1. - P. 143-158.

156. Kumar K. The Role of Tool Design in Influencing the Mechanism for the Formation of Friction Stir Welds in Aluminum Alloy 7020 / K. Kumar, S.V. Kailas, T.S. Srivatsan // Materials and Manufacturing Processes. - 2011. - Vol. 26. - P. 915-921.

157. Sato Y.S. Parameters controlling microstructure and hardness during friction-stir welding of precipitation-hardenable aluminum alloy 6063 / Y.S. Sato, M. Urata, H. Kokawa // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2002. - Vol. 33. - P. 625-635.

158. Cavaliere P. Effect of welding parameters on mechanical and microstructural properties of AA6082 joints produced by friction stir welding / P. Cavaliere, A. Squillace, F. Panella // Journal of Materials Processing Technology. -2008. - Vol. 200. - P. 364-372.

159. Овчинников В.В., Поляков Д.А. Горячее деформирование сварных заготовок листов алюминиевого сплава 1565чМ. // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2024. - №№1 (151). - С.7-15. DOI: doi.org/10.30987/2223-4608-2024-7-15

160. Attallah M. M., Salem H. G. Friction stir welding parameters: a tool for controlling abnormal grain growth during subsequent heat treatment //Materials Science and Engineering: A. - 2005. - Т. 391. - №. 1-2. - С. 51-59.

161. Garcia-Bernal M. A. et al. Inhibition of abnormal grain growth during hot deformation behavior of friction stir processed 5083 Al alloys //Materials Science and Engineering: A. - 2015. - Т. 636. - С. 326-330.

162. Lin C. Y., Lui T. S., Chen L. H. Microstructural variation and tensile properties of a cast 5083 aluminum plate via friction stir processing //Materials transactions. - 2009. - Т. 50. - №. 12. - С. 2801-2807.

163. Goloborodko A. et al. Friction stir welding of a commercial 7075-T6 aluminum alloy: Grain refinement, thermal stability and tensile properties //Materials Transactions. - 2004. - Т. 45. - №. 8. - С. 2503-2508.

164. Dawson H. et al. Characterization of ODS steel friction stir welds and their abnormal grain growth behavior //Fusion Engineering and Design. - 2018. - Т. 135. - С. 174-182.

165. Moradi M. M., Aval H. J., Jamaati R. Effect of pre and post welding heat treatment in SiC-fortified dissimilar AA6061-AA2024 FSW butt joint //Journal of Manufacturing Processes. - 2017. - Т. 30. - С. 97-105.

166. îpekoglu G., Erim S., Çam G. Investigation into the influence of post-weld heat treatment on the friction stir welded AA6061 Al-alloy plates with different temper conditions //Metallurgical and Materials Transactions A. - 2014. - Т. 45. -№. 2. - С. 864-877.

167. Магомедова, Д. К. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРУПНО- И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО AL-6101 ПРИ СТАТИЧЕСКОМ РАСТЯЖЕНИИ / Магомедова, Д. К., Ефимов, М. А., Рябоконь, Д. В. // Техническая программа и тезисы школы молодых учёных «СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ И ПОКРЫТИЙ». 2019. - C.43-44.

168. Magomedova, D.K. Mechanical behavior of coarse- and fine-grained Al-6101 samples of different geometry under tension / Magomedova D.K., Gunderov,

D. V., Efimov, M. A. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. - 672.

169. Магомедова, Д. К. Распределение напряжений при статическом растяжении цилиндрических образцов из мелко- и крупнозернистого алюминиевого сплава 6101 / Магомедова Д.К., Чуракова, А.А. // Наноиндустрия. 2021. Выпуск 1.

170. Салищев, Г. А. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане и титановых сплавах и их механические свойства / Г. А. Салищев, Р. М. Галеев, С. П. Малышева [и др.] // Металловедение и техническая обработка металлов. - 2006. - № 2. - С. 19-26.

171. Сегал В. М. Процессы пластического структурообразования металлов./ Сегал В. М., Резников В. И., Копылов В. И. [и др.] - Минск: Наука и техника, 1994. - C. 232.

172. Дриц А.М. Влияние размера зерна листов из сплава 1565чм на структуру и свойства соединений, полученных СТП. / А.М. Дриц, В.В. Овчинников, А.В. Михайловская, М.С. Кищик. // Технология легких сплавов, 2016. - №3. - С.36-43.

173. Kalashnikov, K.N. Towards aging in a multipass friction stir -processed АА2024 / K.N. Kalashnikov, S.Y. Tarasov, A.V. Chumaevskii, S.V. Fortuna, A.A. Eliseev, A.N. Ivanov //International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2019. - Vol. 103(5-8). - P. 2121- 2132.

174. Ханин В. В., Круглов П. В. Оценка технологических возможностей вварки патрубков в днища изделий ракетно-космической техники фрикционной сваркой // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. - № 7. - С. 67-71.

Приложение 1

АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ

Акционерное общество «Самарский металлургический завод»

(АО «СМЗ», ОГРИ 1026300763 ЗЙЭ)

123112, РОССИЯ, Г, MocKRa Пресненская наб., 10, блок Б

mtrinfaig. 5 arnara-metallurg.ru Тел.: Э 495 777 D4 04 Факс:Я4Э5 777 61 90

www, аа гп а га - n е'а I! у гц. гч

АКТ

использования результатов диссертации Полякова Дениса Алексеевича на соискание

ученой степени кандидата технических наук на тему: «Влияние структуры сварных соединений алюминиевых сплавин, полученных сваркой трением с перемешивание!!, на их деформацвдннуй способность»

Си арка трением с неремешивййиш, сравнительно новый метод соединения материалов в твердой фазе, успешно применяется для соединения л основном легких материалов, основная доля которых приходится на алюминиевые сплавы, Преимущества CTII по сравнению со сваркой плавлением для иетермоупрочняемых алюминиевых сплавов состоят в повышении долговечности стыковых соединений и снижении коробления соединяемых листов за счет более низкого тепловложения. Это преимущество особенно актуально для листовых полуфабрикатов.

Сплав 1565чМ является одним из самых прочных деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов, используемых в России в транспортном машиностроении и гражданском строительстве.

Настоящим подтверждаем, что результаты диссертационной работы Полякова Д,А., а именно - разработанбездефектные режимы сварки трением с перемешиванием листом на сплава Е565чМ, а также разработанная методика определения качества сварного соединения, полученного метолом сварки трением с перемешиванием, были использованы в ходе «ыиолиения работ по договорам нашей организации с ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель» на изготовление объектов коммерческого транспорта за период 2021-2024 г.

Директор по развитию бизнеса и пи may технологий

смз

Приложение 2

АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ