Актуальные проблемы в машиностроении №2 2015

432 / 460

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
432
УДК 621.791.13
ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОГО СТРОЕНИЯ СВАРНОГО ШВА
БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ*
Х.М. РАХИМЯНОВ, доктор техн. наук, профессор
А.Х. РАХИМЯНОВ, ассистент
(НГТУ, г. Новосибирск)
Рахимянов Х.М. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20
Новосибирский государственный технический университет
e-mail:
Рассмотрены особенности структурно-фазового строения сварного шва
биметаллических композиций «сталь Ст3 + сталь 12Х18Н10Т», «сталь Ст3 + алюминий
А5М», «сталь Ст3 + медь М1». Экспериментально подтвержден волнообразный характер
течения материалов в зоне сварки для всех исследуемых композиций. Выявлено, что для
композиции низкоуглеродистой и нержавеющей стали характер течения при сварке взрывом
имеет ламинарный характер при незначительной асимметрии волн. Турбулентный характер
волнового течения отмечается в зоне сварки низкоуглеродистой стали и алюминия. Для
композиции низкоуглеродистой стали и меди волновое течение в соединении металлов
скорее подчиняется вихревому типу. Экспериментально определены параметры волн
пластического течения – длина волны и ее амплитуда.
Ключевые слова: биметаллические композиции, сварка взрывом, сварной шов,
волновое течение материалов, вихревое, ламинарное, турбулентное течение материалов.
Введение
Из существующего многообразия технологических методов соединения разнородных
материалов, в том числе и листовых композиций, можно выделить технологии, основанные
на сварке материалов при прокатке [1] и метании пластин при помощи взрыва [2, 3]. Если
метод прокатки для обеспечения достаточной прочности соединения требует реализации
многократного цикла, приводящего в итоге к 5-7 кратному утонению исходного пакета, в то
время как соединение листовых материалов при помощи сварки взрывом осуществляется за
один технологический цикл. Анализ технологических возможностей сварки взрывом [3]
показывает его перспективу в создании композиций из металлических материалов, которые
невозможно получить другими методами соединения. К таким композициям относятся
соединения сталь + алюминий, сталь + титан, сталь + цирконий.
Методика и материалы
Использование композиционных соединений, как специфичных конструкционных
материалов, требует поиска технологических методов их обработки, в том числе на этапе
заготовительного производства.
Из существующих технологий резки листовых материалов наибольшее
распространение в промышленном производстве получили лазерная [4, 5], плазменно-
* Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ, по государственному
заданию № 2014/138, проект № 257.