НОВА ТЕХНОЛОГІЯ ЗВАРЮВАННЯ ТИСКОМ АЛЮМІНІЮ З МІДДЮ ЧЕРЕЗ ПРОШАРОК

УДК:621.791.4

DOI:10.25140/2411-5363-2019-4(18)-9-17

Автор:

Новомлинець Олег Олександрович, Чернігівський національний технологічний університет (вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, 14035, Україна)

Ющенко Світлана Михайлівна, Чернігівський національний технологічний університет (вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, 14035, Україна)

Олексієнко Сергій Владиславович, Чернігівський національний технологічний університет (вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, 14035, Україна)

Половецький Євген Вікторович, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України (вул. Малєвіча, 11, м. Київ, 03680, Україна)

Алексеєнко Ігор Іванович, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України (вул. Малєвіча, 11, м. Київ, 03680, Україна)

Мова статті: українська

Анотація:

Актуальність теми дослідження. Сучасний темп промислового розвитку потребує зниження металоємності конструкцій та одночасного підвищення їхніх технічних характеристик. Використання біметалевих з’єднань у вузлах конструкцій дозволяє поєднати переваги кожного з матеріалів та забезпечити високі експлуатаційні властивості. Одним із найбільш поширених біметалів є пара алюміній-мідь, що широко використовується в різних галузях промисловості. Тому актуальним завданням є пошук нових способів отримання нероз’ємних з’єднань алюмінію з міддю.

Постановка проблеми. Отримання якісних нероз’ємних з’єднань різнорідних матеріалів пов’язане з технологічними труднощами, викликаними відмінностями фізико-механічних властивостей матеріалів. Особливо ця проблема ускладнюється в разі необхідності одержання прецизійних з’єднань.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Способи зварювання тиском, зокрема електроконтактне, здатні запобігти виникненню вказаних проблем, підвищити міцність з’єднання та досягти прецизійності за рахунок більш низьких температур та меншої тривалості їх дії порівняно зі зварюванням плавленням. У попередніх роботах нами було розроблено технологію прецизійного електроконтактного зварювання алюмінієвих сплавів через тонкий металевий проміжний прошарок.

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Недослідженим питанням залишається електроконтактне зварювання алюмінію з міддю через тонкий металевий проміжний прошарок.

Постановка завдання. Дослідження здатності до зварювання тиском алюмінію та міді через проміжний прошарок з алюмінієвої фольги з метою отримання з’єднань з високою міцністю та низьким рівнем деформації.

Виклад основного матеріалу. Дослідження проводили на зразках із алюмінію АД0 та міді М1 з використанням проміжного прошарку із суцільної стрічки алюмінієвої фольги марки АД0. Шляхом експериментів встановлено оптимальний режим електроконтактного точкового зварювання. Якість зварного з’єднання залежить від кількості шарів фольги в проміжному прошарку.

Висновки відповідно до статті. Розроблено технологію зварювання тиском алюмінію та міді через проміжний прошарок з алюмінієвої фольги; встановлено, що використання проміжного прошарку дозволяє збільшити тепловкладення в зону з’єднання та зменшити рівень залишкової деформації; досліджено мікроструктуру зони з’єднання; визначено міцність зварних з’єднань. 

Ключові слова:

алюміній; мідь; зварювання тиском; проміжний прошарок; тепловкладення; міцність; прецизійність

Список використаних джерел:

1. Биметаллы / Л. Н. Дмитров и др. Пермь: ПКИ, 1991. 415 с.

2. Kaspar, J., Zimmermann M., Ostwaldt, A., Goebel, G., Standfub, J., Brenner, B. Challenges in Joining Aluminium with Copper for Applications in Electro Mobility. Materials Science Forum. 2014. Vol. 783-786. P. 1747-1752.

3. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: в 3 т. Т. 1 / под общ. ред. Н. П. Лякишева. Москва: Машиностроение, 1996. 992 с.

4. Ковшиков Е. К., Маслов Г. А. Новое в технологии диффузионного соединения материалов: Учеб. пособие. Москва: Машиностроение, 1990. 64 с.

5. Банов М. Д., Масаков В. В., Плюснина Н. П. Специальные способы сварки и резки: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. Москва: Академия, 2009. 207 с.

6. Квасницкий В. В. Специальные способы сварки: Учебное пособие. Николаев: УДМТУ, 2003. 437 с.

7. Катаев Р. Ф., Милютин В. С., Близник М. Г. Теория и технология контактной сварки: учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. 144 с.

8. Новомлинець О., Олексієнко С., Ющенко С., Половецький Є. Прецизійне зварювання тиском алюмінієвих сплавів. Технічні науки та технології: науковий журнал. 2017. № 4 (10). С. 67–76.

9. Новомлинець О., Олексієнко С., Ющенко С., Байдала О., Половецький Є. Зварювання тиском алюмінієвих сплавів через модифіковані поверхневі шари. Технічні науки та технології: науковий журнал. 2018. № 3(13). С. 123–131.

10. Пат. 117001 UA, МПК51 В23К 20/16. Спосіб електроконтактного стикового зварювання опором алюмінію та його сплавів через прошарок / Харченко Г. К., Олексієнко С. В., Ющенко С. М.,Половецький Є. В., Прибитько І. О., Нагорна І. В.; заявник і власник Чернігівський національний технологічний університет. № u 2016 13635; заявл. 30.12.2016; опубл. 12.06.2017, Бюл. № 11.

11. Новомлинець О. О. Наукові та технологічні основи отримання прецизійних нероз’ємних з’єднань зварюванням тиском: дис. … д-ра техн. наук: спец. 05.03.06 «Зварювання та споріднені процеси і технології» / Донбас. держ. машинобуд. акад. Краматорськ, 2018. 354 с.

12. Ющенко С. М. Розробка технології прецизійного з’єднання алюмінієвих сплавів: дис. … канд. техн. наук: спец. 05.03.06 «Зварювання та споріднені процеси і технології» / Донбас. держ. машинобуд. акад. Краматорськ, 2018. 169 с.

13. Novomlynets O. O., Oleksiienko S. V., Yushchenko S. M., Bolotov M. G., Nahorna I. V. Application of Resistance Welding Machines for Production of Precision Aluminium Joints. The 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON): Conference proceedings. Lviv, 2019. P. 502–506.

14. Рябов В. Р., Рабкин Д. М., Курочко Р. С., Стрижевская Л. Г. Сварка разнородных металлов и сплавов. Москва: Машиностроение, 1984. 239 с.

15. Овчинников В. В., Гуреева М. А. Современные материалы для сварных конструкций: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования. 2-е изд. Москва: Академия, 2016. 304 с.

16. Биковський О. Г., Лутов Д. М., Піньковський І. В. Технологія та обладнання електричного контактного зварювання: навч. посіб. Київ: Техніка, 2001. 240 с.  

Завантажити