ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.73
DOI: 10.18503/1995-2732-2024-22-2-120-127
Аннотация
В статье рассмотрены результаты экспериментального исследования качества соединения двух однородных заготовок, изготовленных из титанового сплава ОТ4-1. С применением метода осадки с кручением получено неразъемное соединение за счет пластической деформации. Соединение обеспечивается при температуре 600С. Условием формирования соединения между заготовками является отсутствие проскальзывания между торцом каждой заготовки и инструментом. Осадка с кручением выполнена на модернизированном гидравлическом прессе модели ДБ-2432 силой 1,6 МН. Приведены результаты натурных экспериментов по формообразованию гибридной заготовки из титанового сплава ОТ4-1, а также результаты компьютерного моделирования осадки с кручением гибридной заготовки, показана зависимость относительного удлинения образцов сплава от температуры и распределение микротвердости по сечению гибридного образца после осадки с кручением при выбранном режиме деформирования. Натурные эксперименты, выполненные по разным режимам, позволили выбрать режим формообразования осадкой с кручением гибридной заготовки. Выбранный режим характеризуется деформированием пакета из двух заготовок при температуре 600С в штампе, подогретом до 300С. Установлено, что выбранный режим формообразования с нагревом заготовок и подогревом штампового инструмента обеспечивает надежное соединение заготовок с высоким качеством. Для подтверждения качества соединения двух однородных образцов сплава ОТ4-1 выполнено металлографическое исследование. Результаты металлографии, полученные при увеличении ×2500 и ×5000 зоны соединения, подтверждают надежность сформированного соединения. Полученные результаты могут быть применены при разработке методики проектирования технологического процесса горячей объемной штамповки поковок из гибридной заготовки.
Ключевые слова
титановый сплав ОТ4-1, гибридные заготовки, осадка с кручением, формообразование с нагревом, микроструктуры, неразъемное соединение пластической деформацией
Для цитирования
Получение гибридных заготовок из титанового сплава ОТ4-1 горячей осадкой с кручением / Петров П.А., Бурлаков И.А., Нгуен Хань Тоан, Во Фан Тхань Дат // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2024. Т. 22. №2. С. 120-127. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2024-22-2-120-127
1. Xiao Rongshi, Zhang Xinyi. Problems and issues in laser beam welding of aluminum-lithium alloys // Journal of Manufacturing Processes. 2014, vol. 16, no. 2, pp. 166-175.
2. Kashaev N., Ventzke V., Çam G. Prospects of laser beam welding and friction stir welding processes for aluminum airframe structural applications // Journal of Manufacturing Processes. 2018, vol. 36, pp. 571-600.
3. Slobodyan M. Resistance, electron- and laser-beam welding of zirconium alloys for nuclear applications: A review, Nuclear Engineering and Technology. 2021, vol. 53, iss. 4, pp. 1049-1078. https://doi.org/10.1016/ j.net.2020.10.005.
4. Kang Zhou, Ping Yao. Overview of recent advances of process analysis and quality control in resistance spot welding // Mechanical Systems and Signal Processing. 2019, vol. 124, no. 1, pp. 170-198.
5. Singh V.P., Patel S.K., Ranjan A., Kuriachen B. Recent research progress in solid state friction-stir welding of aluminium-magnesium alloys: a critical review // Journal of Materials Research and Technology. 2020, vol. 9, no. 3, pp. 6217-6256.
6. Fengxiang Xu, Guangyong Sun, Guangyao Li, Qing Li, Experimental investigation on high strength steel (HSS) tailor-welded blanks (TWBs) // Journal of Materials Processing Technology. 2014, vol. 214, pp. 925-935.
7. Joining by plastic deformation / Mori K., Bay N., Fratini L., Micari F., Tekkaya A.E. // CIRP Annals. 2013, vol. 62, no. 2, pp. 673-694.
8. Штамповка с кручением: монография / Субич В.Н., Демин В.А., Шестаков Н.А., Власов А.В. М.: МГИУ, 2008. 389 с.
9. Носков Ф.М., Квеглис Л.И., Лесков М.Б. Структурообразование в зоне контакта металлов при совместной пластической деформации: монография. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2019. 200 c.
10. Петров П.А., Бурлаков И.А., Нгуен Хань Тоан. Перспективы применения гибридных заготовок в машиностроении // Технология металлов. 2021. №8. C. 10-23.