Повышение сопротивления усталости тонколистовых сварных соединений алюминиевых сплавов высокочастотной проковкойй

Abstract

Работа посвящена экспериментальному исследованию закономерностей сопротивления усталости тонколистовых (δ = 2…3 мм) сварных соединений алюминиевых сплавов средней и высокой прочности, выполненных способом импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом (ИДСПЭ) в инертных газах, а также установлению эффективности повышения их циклической долговечности путем использования технологии высокочастотной механической проковки (ВМП) по установленным параметрам упрочнения. На основе измерения микротвердости, локальных геометрических параметров шва и угловой остаточной деформации установлены эффективные параметры упрочнения с использованием технологии ВМП тонколистовых сварных соединений алюминиевых сплавов средней и высокой прочности с помощью портативного ручного оборудования USP-300. Исследовано влияние ВМП металла перехода шва к основному металлу на изменение коэффициента концентрации напряжений, остаточных сварочных напряжений и структуры поверхностного слоя стыковых соединений алюминиевых сплавов малых толщин. Показано, что увеличение радиуса сопряжения шва с основным металлом и устранение угловой остаточной деформации отгибанием после обработки ВМП обеспечивает снижение коэффициента концентрации напряжений в соединениях в 1,35…1,49 раза. Установлено, что долговечность на базе испытаний 2·106 циклов перемен напряжений для упрочнённых стыковых соединений сплава Д16Т увеличивается в 5 раз, для сплава АМг6 — в 4 раза и для сплава 6061-Т6 — в 7 раз по сравнению с исходным после сварки состоянием. Приведены рекомендации для эффективного упрочнения ВМП тонколистовых сварных соединений с целью повышения их циклической долговечности и устранения остаточных сварочных деформаций.