Рисунок 1

 Рисунок 2

  Рисунок 7

Полное руководство по сварке MIG

Введение в сварку MIG

Процесс MIG

Процесс MIG представляет собой процесс дуговой сварки, при котором металлы соединяются путем нагревания их электрической дугой, образующейся между проволочным электродом и заготовкой. Проволочный электрод подается через горелку MIG, которая соединена со сварочным аппаратом MIG, и расходуется в расплавленной сварочной ванне. Защитный газ также подается через горелку MIG для защиты дуги и сварочной ванны от загрязнения атмосферой.

Преимущества сварки MIG

1. Производительность

Одним из лучших преимуществ сварки MIG является повышение производительности и сокращение времени очистки. Время, которое вы сэкономите за счет того, что вам не придется менять стержни, чистить сварной шов или удалять шлак, может примерно удвоить вашу производительность.

2. Снижение затрат

Вы можете купить высококачественный сварочный аппарат менее чем за 500 долларов, затем вам просто нужно потратить немного больше на проволоку и газ, и вы можете начать сварку. Повышенная производительность также снизит ваши затраты на сварку и позволит выполнять больше задач, что очень удобно, если вы управляете небольшим бизнесом.

3. Простота обучения и настройки

Преимущество сварки MIG в том, что каждый может научиться этому. Вот почему это хороший выбор для домашних сварщиков и сварщиков-любителей. Купив сварочный аппарат MIG, вы сможете начать сварку всего за несколько минут. В разделах ниже мы изложили всю информацию, необходимую для начала работы со сварными швами.

4. Хорошее качество

При сварке MIG используется защитный газ для защиты дуги от атмосферы. В результате получается хороший чистый сварной шов, из которого не нужно удалять шлак, а возможность держать горелку MIG обеими руками помогает контролировать ситуацию. Кроме того, настройки подачи проволоки и напряжения обеспечивают повышенную универсальность.

Как настроить сварку MIG

Ниже показано, как будет выглядеть полная установка MIG. Прочтите различные разделы, чтобы узнать, как настроить каждый компонент для получения наилучших возможных результатов.

Проволока MIG

Вам нужно будет установить проволоку MIG в свой сварочный аппарат, чтобы она могла пройти через горелку MIG и в сварочную ванну, это довольно просто, как только вы освоитесь.

Размеры проволоки

Обычно ваш сварочный аппарат поставляется с рулоном порошковой проволоки, поэтому вам, вероятно, придется купить проволоку для сварки MIG. При сварке MIG вам понадобится более толстая проволока для более толстого металла. Кроме того, если вы хотите получить сварные швы наилучшего качества, вам лучше включить машину на более тонкой проволоке, чем на очень низкой скорости на более толстой проволоке.Ниже приведены рекомендации по выбору проволоки, но обязательно ознакомьтесь с таблицей дверей внутри или со своим сварочным аппаратом MIG, чтобы ознакомиться с их конкретными рекомендациями.

• 0,23-дюймовая проволока — подходит только для небольших сварочных аппаратов при сварке тонколистового металла от 24 до 16 калибра.
• Проволока 0,3″ — Эта проволока часто входит в комплект поставки вашего сварочного аппарата MIG, это также хороший выбор для листового металла толщиной до 1/8″.
• 0.35-дюймовая проволока — подходит для сварки до 1/4 дюйма, поэтому является хорошим выбором для начинающих сварщиков.
• Проволока 0,45″ — Эта проволока лучше всего подходит для 1/4″ и выше, поэтому больше подходит для промышленной сварки.

Установка провода MIG

Если у вас есть проволока для сварки MIG, вам нужно будет установить ее в сварочный аппарат. Ниже приведены шаги, которые необходимо выполнить для успешной установки провода.

1. Откройте шкаф.
2. Убедитесь, что крышка снята со шпинделя, и наденьте катушку проволоки на шпиндель.Убедитесь, что проволока MIG обращена в направлении приводного ролика и находится в нижней части аппарата.
3. Щелчком откройте клапан сброса давления. Если вы нажмете спусковой крючок на пистолете, когда он отпущен, ничего не произойдет. Вы также можете повернуть прижимной ролик, чтобы отрегулировать герметичность.
4. Медленно протяните проволоку MIG через вход для приводного ролика, следя за тем, чтобы проволока не перегибалась.
5. Наденьте колпачок на катушку с проволокой. Перед установкой крышки убедитесь, что пружина на месте. Если вы забудете пружину, катушка будет продолжать вращаться и повредить проволоку.
6. Снимите сопло MIG и контактный наконечник с помощью плоскогубцев.
7.  Нажмите на спусковой крючок, чтобы начать подачу проволоки через пистолет.
8.  Вновь установите насадку и контактный наконечник.
9. Ваш провод MIG настроен!

Сварочный газ

Если вы используете сварку MIG, вам потребуется использовать сварочный газ для защиты сварочной ванны от атмосферы. Ниже мы подробно рассказали, почему газ так важен и какой газ лучше всего подходит для ваших конкретных требований к сварке.

Пористость

Пористость — это еще один термин для обозначения отверстий в сварном шве.Это то, чего вы действительно хотите избежать, потому что это делает сварной шов слабым и недостаточно прочным, чтобы удерживать металл вместе.

Сварочный газ необходим при сварке MIG для защиты сварочной ванны от загрязнения атмосферными газами, вызывающими пористость. Если вы не используете газ, ваш сварной шов будет взаимодействовать с кислородом и азотом и станет пористым. Это не то, о чем вам нужно беспокоиться при сварке порошковой проволокой, поскольку проволока содержит сердечник, который защищает сварочную ванну.

При выпуске газа из баллона необходимо обеспечить хороший поток газа, чтобы защитить сварной шов. Однако если вы выпустите слишком много газа, это снизит температуру сварочной ванны. Вам нужно найти баланс между высокой температурой и хорошим потоком газа. Хорошей проверкой этого является поднесение руки на расстоянии 3 дюймов от кончика сопла и выпуск газа. Если вы почти чувствуете газ, значит, у вас подходящий газовый поток.

Типы газа

При сварке MIG можно использовать различные типы газа.Двумя наиболее популярными являются углекислый газ и смесь или углекислый газ и аргон.

1. Чистый аргон

Чистый аргон не следует использовать для сварки стали, он подходит только для цветных металлов, таких как алюминий. Аргон имеет «низкую теплопроводность», что означает, что он создает узкий валик. Это даст вам приличное проплавление в центре сварного шва, но в целом не обеспечит достаточного проплавления для эффективной сварки стального соединения.

2. Двуокись углерода (CO2)

Углекислый газ популярен для сварки MIG и является недорогой альтернативой аргоновой смеси.Проблема с CO2 заключается в том, что он дает довольно широкую дугу, которая нестабильна и дает много брызг.

3. Аргоновая смесь

Я предпочитаю смесь аргона и углекислого газа для сварки MIG, поскольку она обеспечивает высочайшее качество сварного шва. Когда вы смешиваете эти газы вместе, вы получаете поток дуги гораздо более подходящего размера, который обеспечивает отличное проникновение и минимизирует разбрызгивание.

Узнайте больше о сварочном газе MIG.

Безопасность газа

Вы должны быть очень осторожны при обращении с газовым баллоном и обязательно прочитать всю информацию о безопасности, которая поставляется с баллоном.Газовые баллоны находятся под очень высоким давлением, и если он упадет и выбьет регулятор, он полетит через всю комнату.

Когда вы открываете баллон для выпуска газа, не стойте сбоку от регулятора, а то он слетит. Кроме того, убедитесь, что вы открываете клапан медленно и осторожно; если вы внезапно дернете его, это может привести к слишком большому давлению в один момент, и он может отлететь. Когда вы устанавливаете свой цилиндр, убедитесь, что он надежно привязан к чему-либо, чтобы удерживать его на месте.Безопасность при сварке очень важна, поэтому убедитесь, что вы следуете всем рекомендациям по использованию вашего оборудования и ознакомлены с основами безопасности при сварке.

Вылет сопла и электрода

Когда вы подали проволоку в горелку MIG, чем короче вылет электрода, тем горячее будет сварка. Для оптимальной настройки электрод должен выступать из сопла не более чем на 3/8″, а минимум на 1/4″. Если вы свариваете действительно тонкий металл, вы можете использовать его длиннее 3/8″, если вы хотите сваривать прямо сквозь металл.

Вы также должны следить за чистотой сопла и удалять прилипшие к нему брызги. Если к соплу прилипли брызги, это может уменьшить поток газа к сварочной ванне и вызвать пористость. Чтобы предотвратить прилипание брызг к соплу, существует ряд спреев и гелей, которые можно нанести на сопло, чтобы предотвратить его прилипание.

Полярность

При сварке MIG необходимо правильно настроить сварочный аппарат MIG. Для сварки MIG это положительный электрод постоянного тока (DCEP).Любой аппарат для сварки MIG/флюсовой проволокой будет работать либо с отрицательным электродом постоянного тока, либо с положительным электродом постоянного тока. Если вы свариваете порошковую проволоку, вам нужно будет изменить клемму на отрицательную. Это довольно просто сделать, хотя на разных сварочных аппаратах это происходит по-разному, поэтому обязательно ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации. Обычно вам нужно будет открыть дверцу сварочного аппарата MIG и переключить настройки полярности в правом верхнем углу аппарата.

Передняя часть машины

Обычно передняя часть аппарата для сварки MIG имеет простую компоновку и два основных регулятора, которые управляют скоростью подачи проволоки и настройками напряжения.

Напряжение

Настройки напряжения определяют температуру, высоту и ширину валика. Для самых тонких металлов вы начнете с самой низкой настройки напряжения и будете двигаться вверх в зависимости от толщины металла.

Скорость подачи проволоки

Скорость подачи проволоки будет увеличиваться по мере увеличения настроек напряжения. Вы узнаете, когда скорость проволоки установлена ​​правильно, по звуку, как будто вы жарите бекон.

Методы сварки МИГ

Теперь, когда вы полностью настроили свой аппарат, вы готовы начать сварку MIG.При сварке так много разных переменных; положение стыка, тип стыка, движение горелки МИГ, толщина металла, сила тяжести также играют роль. Ниже мы написали руководства, охватывающие все распространенные методы сварки MIG.

Механизмы горелки

— это не просто перемещение по прямой линии, существуют различные типы движений, подходящие для типа свариваемого соединения и металла. Очистите металл.

Форхенд/Толчок

Наиболее распространенным положением сварки является сварка проталкиванием в переднем положении.Чтобы занять правильное положение, вам нужно держать горелку MIG под углом 10°, при этом электрод должен быть направлен в направлении, в котором вы собираетесь выполнять сварку. Вы можете уменьшить угол, и это изменит форму сварного шва, как показано на диаграммах ниже.

Как только вы заняли позицию, вам нужно нажать на спусковой крючок и медленно переместить горелку MIG, толкая вперед в направлении сварки. Одним из положительных моментов этого положения является то, что у вас есть хороший обзор сварного шва. При этом вы должны убедиться, что электрод направлен вперед на переднюю кромку сварного шва.

Бэкхэнд/Тяга

Когда вы тянете сварной шов, вы используете положение левой руки и перемещаете электрод назад к телу. Вы снова используете тот же угол 10° и держите электрод на краю сварочной ванны. Одним из положительных моментов этого является то, что вы, как правило, получаете большее проникновение, чем когда вы нажимаете, когда нарастает сварной шов. Вы найдете моменты, когда вам нужно использовать как проталкивание, так и протягивание, но я чувствую, что при протягивании больше шансов загрязнить сварной шов, поэтому я стараюсь использовать технику проталкивания, когда это возможно.

Рис. 1. Сварка проталкиванием
Рис. 2. Сварка вытягиванием
Рис. 3. Сварка проталкиванием с узким валиком

Типы бусин

Бусина стрингера

Стрингерный валик — это самый простой способ сварки, при котором вы просто толкаете или тянете горелку MIG через стык по прямой линии. Обычно это более тонкие сварные швы, чем швы плетения, но они подходят для обычного стыкового шва.

Курсив «е»

Сварной шов с курсивной буквой «е» является популярным плетением.Для этого сварите прямо поперек стыка, но используйте маленькие круги, которые соединяются вместе, образуя электронные формы. Это дает действительно классный эффект масштабирования и может выглядеть очень гладко. Это хороший выбор для толстого металла, когда вы можете перекрыть валик сварного шва, чтобы увеличить наплавку.

Курсив «v»

Аналогично курсиву «е», но на этот раз вы перемещаете электрод из стороны в сторону в форме «v», которая образует зигзагообразную форму. Это часто используется для потолочных и вертикальных сварных швов, когда вы не хотите, чтобы сварной шов стекал вниз, поэтому вам нужно наклонить его вверх.

Сварочные позиции

Плоское положение

Плоское положение — это самое простое положение для прокладки сварного шва. В этом положении ваш металл будет ровно лежать на столе, и вы обычно приближаетесь к сварному шву горизонтально и над стыком.

Горизонтальный

Одна из основных проблем при выполнении горизонтального сварного шва заключается в том, что валик сварного шва может провисать вниз, поэтому вам нужно попытаться подтолкнуть сварной шов вверх, чтобы получить хороший ровный шов. Для этого я размещаю насадку под углом примерно 45 ° к суставу и направляю электрод вперед под углом примерно 10 °. Затем я использую курсивную букву «е» в переднем положении, чтобы подтолкнуть сварной шов вверх.

Вертикальный

Это называется «вертикально вверх» или «вертикально вниз» в зависимости от того, свариваете ли вы сверху вниз или снизу вверх. Для обоих этих типов движения мне нравится раскачивать горелку MIG в форме буквы «U» и держать горелку направленной вверх под углом около 10° к горизонтали.

При выполнении вертикальной сварки вниз вы должны держать электрод направленным вверх, но медленно опускать электрод вниз по стыку. Это более подходящий выбор для сварки более тонких металлов, потому что вы не нагреваете пластину заранее, поэтому меньше вероятность прожечь металл.

Для вертикальной сварки вверх держите горелку MIG под тем же углом, но медленно продвигайте ее вверх по стыку. Это лучше, если вы свариваете толстый металл, потому что тепло от пистолета предварительно нагревает металл над ним для увеличения провара.

Накладные расходы

Первое, что нужно сделать перед потолочной сваркой, это убедиться, что ваше тело и голова полностью закрыты. Повсюду будут искры, и вам нужно принять все возможные меры предосторожности, чтобы не обжечься.

При выполнении сварки лучше всего использовать курсивное движение «e» или «v», чтобы остановить стекание валика сварного шва. Вы также должны поддерживать короткую дугу, по возможности поддерживать низкую силу тока и двигаться быстро! Держите насадку как можно ближе к заготовке, чтобы предотвратить попадание лужи на вас.

Типы сварных соединений

Существует огромное количество различных сварных и комбинированных соединений, которые можно выполнить. Ниже приведены четыре наиболее распространенных соединения, которые являются основой для всех сварщиков. Если вы изучите их, вы сможете выполнять практически любую домашнюю сварочную работу.

Стыковое соединение

Соединение внахлестку

При сварке соединения внахлест труднее добиться хорошего провара в нижней части сварного шва.Это связано с тем, что тепло поднимается и быстрее теряется в нижней части сварного шва. Чтобы противостоять этому, убедитесь, что вы направляете горелку Mig на нижний кусок металла при выполнении сварки внахлестку. Вы также можете попробовать сварку в «е» или подковообразном движении.

Тройник

Угловые соединения

Толщина металла

В зависимости от толщины металла, который вы свариваете, вам может понадобиться скосить край металла с помощью шлифовальной машины, чтобы получить прочный сварной шов. Делая скос, вы должны выточить небольшой зазор 30° в кромке металла. Это означает, что когда вы прижимаете два куска металла рядом друг с другом, у вас будет хорошая канавка, в которой вы можете создать сварочную ванну.Вы можете приварить только одну металлическую пластину с одной стороны или обе пластины с обеих сторон.

Малая толщина

Для сварных швов малой толщины около 1/8″ и меньше вам не нужно беспокоиться о снятии фаски на стыке. Обычно я держу электрод близко к стыку во время сварки, чтобы обеспечить хорошее проплавление, но вы можете держать его немного дальше на тонком металле, где вы рискуете прожечь его насквозь.

Средняя толщина

При работе со стандартным стыковым швом, если толщина металла, с которым вы работаете, превышает 1/8″, лучше срезать кромку одного из кусков металла.Это позволит вам получить сварной шов прямо между двумя металлическими пластинами и сделать сварной шов намного прочнее, чем при сварке встык с плоской кромкой.

Высокая толщина

Для еще более толстых кусков металла вы можете скосить обе стороны пластины. Это не применимо к сварщикам-любителям со сварочными аппаратами на 140 А, но если вы профессиональный промышленный сварщик, это способ получения еще более качественных сварных швов.

Большинство людей, читающих это, будут начинающими сварщиками и не будут сваривать действительно толстую сталь, но я написал об этом, чтобы у вас была идея на будущее, если вы решите перейти на более толстые металлы.

Чтобы выполнить это точно так же, как сварные швы средней толщины, вы просто переворачиваете его и делаете то же самое с другой стороны, когда закончите.

При сварке толстого металла иногда требуется выполнить несколько проходов, прежде чем соединение станет надежным. Если вы делаете это, убедитесь, что на сварном шве нет шлака, прежде чем переходить к следующему проходу. Если есть какой-либо шлак, он просто ослабит сварной шов.

Ниже приведена таблица рекомендуемых типов соединений для различных толщин металла.

Заключение

 – лучший способ начать сварку для начинающих, и мы надеемся  , что это руководство дало вам все, что вам нужно знать, чтобы приступить к сварке.

Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь оставить комментарий или отправить мне электронное письмо. Если вам понравилась эта статья — поделитесь ею, нажав одну из кнопок ниже!

Процессы дуговой сварки — Руководство AHSS

Основы и принципы дуговой сварки

Этот раздел служит введением во все процессы дуговой сварки.Рассмотрены общие черты, важные понятия и терминология этого семейства процессов, а более подробные сведения о процессах представлены в разделах, посвященных конкретным процессам.

Дуговая сварка относится к семейству процессов, которые основаны на сильном нагреве электрической дуги для получения сварного шва. Они могут полагаться или не полагаться на дополнительный присадочный металл для создания сварного шва. Хотя дуговая сварка обычно считается «низкотехнологичной», она по-прежнему очень популярна, в первую очередь из-за низкой стоимости оборудования и высокой гибкости.Некоторые из ключевых открытий, которые привели к современной дуговой сварке, включают открытие электрической дуги в 1820-х годах (Дэвис), первый патент на сварку с использованием угольного электрода в 1886 году и первый электрод с покрытием в 1900 году (Кьельберг).

Наиболее распространенные на сегодняшний день процессы дуговой сварки показаны на Рисунке 1. Сокращения относятся к терминологии Американского общества сварщиков (AWS) ^A-11 следующим образом:

• EGW – Электростеклокерамическая сварка
• FCAW – Дуговая сварка порошковой проволокой
• GMAW – Дуговая сварка металлическим газом
• GTAW – Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа
• PAW – плазменно-дуговая сварка
• SAW – дуговая сварка под флюсом
• SMAW – Дуговая сварка в защитном металле
• SW – Дуговая сварка шпилек

Рисунок 1: Общие процессы дуговой сварки.

В то время как инженер-сварщик всегда должен использовать надлежащую терминологию AWS во время официальных коммуникаций, в действительности использование жаргонной терминологии для процессов SMAW, GMAW и GTAW очень распространено. Таким образом, там, где это уместно, «сленговая» терминология выделена курсивом.

При всех процессах дуговой сварки зажигание дуги в основном замыкает (или замыкает) электрическую цепь, состоящую из заземляющего и рабочего кабелей, сварочной горелки, свариваемого изделия или деталей и вторичной обмотки сварочного источника питания.Напряжения, обеспечиваемые источником питания, обычно составляют 60 или 80 В. Такие напряжения достаточно высоки для образования и поддержания дуги, но достаточно низки, чтобы свести к минимуму риск поражения электрическим током. После зажигания дуги фактическое напряжение дуги обычно находится в диапазоне от 10 до 35 В. Постоянный ток (DC) наиболее распространен, но иногда используется переменный ток (AC). Импульсный постоянный ток становится обычным явлением в современных источниках питания для сварки. Электрическая полярность, используемая во время дуговой сварки, очень важна, но она по-разному влияет на разные процессы.Влияние полярности на подводимое тепло особенно важно для GTAW и GMAW, но эффекты противоположны. При GTAW отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) выделяет наибольшее количество тепла в деталь и является наиболее распространенной полярностью. Однако при GMAW положительный электрод постоянного тока (DCEP) выделяет наибольшее количество тепла в деталь и используется почти исключительно в этом процессе (рис. 2).

Рисунок 2: DCEP — общий для GMAW.

Подвод тепла во время дуговой сварки в первую очередь зависит от скорости перемещения сварного шва и силы тока на основе следующего уравнения:

Хотя напряжение, по-видимому, играет заметную роль в уравнении тепловложения, этот параметр выбирается в первую очередь для создания наиболее стабильной дуги, а не для влияния на тепловложение.

AWS несколько различается в зависимости от процесса. Распространенным примером является система классификации электродов SMAW «EXXXX», где «E» означает электрод, две цифры после E обозначают минимальную прочность на растяжение наплавленного металла в тысячах фунтов на квадратный дюйм (ksi) (будет третья цифра). цифра, если прочность составляет 100 тысяч фунтов на квадратный дюйм или выше), третья буква «X» предоставляет информацию о том, в каких положениях сварки можно использовать этот электрод, а последняя «X» предоставляет информацию о типе покрытия.Схемы классификации электродов и присадочных металлов будут более подробно рассмотрены в последующих главах, посвященных каждому из процессов дуговой сварки.

Экранирование

Когда металлы нагревают до высоких температур, приближающихся к их температуре плавления или превышающих их, скорость диффузии увеличивается, и металлы становятся очень восприимчивыми к загрязнению из атмосферы. Элементами, которые могут быть наиболее разрушительными, являются кислород, азот и водород, и загрязнение этими элементами может привести к образованию охрупчивающих фаз (таких как оксиды и нитриды) и пористости.Чтобы избежать этого загрязнения, металл необходимо экранировать, когда он затвердевает и начинает остывать. Все процессы дуговой сварки основаны либо на газе, либо на флюсе, либо на их комбинации для защиты. Экранирование этих процессов является их основным отличием друг от друга.

Такие процессы, как GMAW, GTAW и PAW, основаны исключительно на газовой защите. Защитные газы защищают, очищая восприимчивый металл от атмосферных газов. В процессе GMAW обычно используется аргон (Ar), диоксид углерода (CO ₂ ) или смеси Ar и CO ₂ .Газ CO ₂ дает больше брызг и делает сварку более шероховатой. Он может обеспечить высокую скорость сварки, легко доступен и дешев. Добавление CO ₂ или небольших количеств O ₂ к Ar может улучшить поток в луже. Выбор защитного газа для GMAW играет важную роль в типе режима переноса расплавленного металла от электрода к сварочной ванне.

Дуговая сварка Сварные соединения и типы

Выбор надлежащего сварного соединения и типа сварного шва является очень важным аспектом дуговой сварки.Соединение относится к тому, как заготовка или свариваемые детали расположены относительно друг друга, а тип сварного шва относится к тому, как сварной шов формируется в соединении. В частности, при дуговой сварке существует множество типов соединений, но только два типа шва: угловой шов и шов с разделкой кромок. Преимущество углового сварного шва в том, что он не требует специальной подготовки шва, поскольку геометрия шва обеспечивает соответствующие характеристики для размещения шва. Сварные швы с разделкой кромок облегчают создание сварных швов с полным проплавлением, которые часто требуются в критических случаях.Выбор сварного шва и типа соединения часто определяется конструкцией свариваемого компонента, но играет важную роль в свойствах этого соединения. Толщина свариваемых деталей, а также материал и тип используемого процесса сварки также могут влиять на выбор сварного шва или типа соединения. Некоторые очень распространенные соединения и типы сварки при дуговой сварке показаны на рис. 3. Основные положения сварки показаны на рис. 4. Рекомендуется, чтобы все сварные соединения располагались для сварки либо в плоском, либо в горизонтальном положении, когда это возможно.Горизонтальная или вертикальная плоскость плоского и горизонтального стыка может варьироваться максимум до 10 градусов.

Рис. 3: Типичное соединение дуговой сваркой и типы сварки для автомобильной листовой стали.

Рис. 4: Основные положения дуговой сварки.

Скорость подачи электрода

При использовании процессов полуавтоматической дуговой сварки, таких как скорость подачи электрода GMAW (или скорость подачи проволоки), определяется как скорость наплавки, так и ток.Более высокие скорости подачи увеличивают наплавку металла шва и увеличивают ток, поскольку скорость плавления на конце проволоки должна увеличиваться по мере увеличения скорости подачи проволоки. В результате в полуавтоматических процессах ток обычно регулируется путем изменения скорости подачи проволоки, поскольку они относительно пропорциональны. Типичная скорость подачи проволоки составляет от 100 до 500 дюймов в минуту (дюйм/мин).

Скорость сварки

Скорость перемещения относится к тому, насколько быстро сварочная дуга движется относительно заготовки.Уравнение тепловложения ясно показывает, что скорость перемещения, как и сила тока, напрямую влияет на количество тепла, поступающего в деталь. Более высокие скорости производят меньше тепла в детали и уменьшают отложения металла сварного шва. Выбор скорости перемещения обычно определяется производительностью с очевидным стремлением сваривать как можно быстрее. Скорость перемещения не зависит от тока и напряжения и может регулироваться сварщиком или механизироваться. Типичная скорость перемещения находится в диапазоне от 5 до 100 дюймов в минуту.

Защита дуговой сварки

Существует множество опасностей, связанных с дуговой сваркой, которые представляют серьезную опасность не только для сварщика, но и для персонала, выполняющего любые операции дуговой сварки. В этом разделе представлен очень краткий обзор наиболее распространенных опасностей, о которых следует знать сварщикам. В отношении безопасности при дуговой сварке и других сварочных и связанных с ними процессах настоятельно рекомендуется обращаться к документу Z49.1 Американского национального института стандартов (ANSI) «Безопасность при сварке, резке и родственных процессах».

Ультрафиолетовое излучение дуги может повредить глаза и обжечь кожу так же, как кожа обгорает на солнце. Это требует использования надлежащей защиты для глаз и защитной одежды для защиты любых открытых участков кожи.Персонал, работающий рядом со сварочными аппаратами, должен быть осторожен и не смотреть на открытую дугу без надлежащей защиты. Искры и брызги во время сварки требуют надлежащей защиты глаз для всех, кто находится рядом со сварочными работами. Для сварщика необходимы дополнительные защитные каски. Хотя низкое напряжение, используемое при дуговой сварке, относительно безопасно, необходимо постоянно соблюдать надлежащую электробезопасность, включая заземление деталей и оборудования и избегание сырости.

Сварочный дым может быть опасен для сварщика при вдыхании в течение длительного периода времени, поэтому первостепенное значение имеет надлежащая вентиляция.Защитные газы могут вызвать удушье в закрытых помещениях, например, при сварке в резервуарах. Ar тяжелее воздуха и при отсутствии надлежащей вентиляции вытесняет кислород, заполняя комнату. Гелий легче воздуха, создавая аналогичный риск при потолочной сварке. Баллоны со сжатым защитным газом могут взорваться при неправильном обращении или неправильном обращении, или разряд дуги может ослабить баллон, что приведет к взрыву. Горячий металл всегда представляет опасность при таких процессах сварки плавлением, как дуговая сварка. При выполнении сварочных работ всегда следует исходить из того, что любой кусок металла горячий.Сварочная дуга и связанные с ней брызги горячего металла являются готовыми источниками воспламенения горючих материалов вблизи места сварки. Многие пожары были вызваны небрежными сварщиками, которые не знали о каких-либо горючих материалах. ^{А-11 , П-6}

Процедуры дуговой сварки

Обычная дуговая сварка (например, GMAW, TIG и плазменная) может использоваться для AHSS так же, как и для мягких сталей. Одни и те же защитные газы могут использоваться как для AHSS, так и для мягких сталей.В автомобильной промышленности для всех сварных соединений допускается расчетный допуск зазора (G) в размере 0–0,5 мм, как показано на рис. 5. Допуск на обрезку кромки (Et) составляет ±0,5 мм, если кромка является частью сварного шва. сварного шва, как показано на рис. 6. Различия в расположении кромки приводят к изменению выравнивания электродной проволоки относительно сварного шва, как показано на рис. 6. Несоосность электрода может привести к плохой форме сварного шва, неправильному сплавлению и прожогу. Чтобы контролировать эту переменную, допуск на обрезку сварного соединения должен поддерживаться равным ±0.5 мм, а электрод должен поддерживать допуск выравнивания корневого шва ± 0,5 мм.

Рис. 5: Допуск конструкции соединения. ^А-12

Рис. 6: Допуск на расположение кромок для углового шва в соединении внахлестку. ^А-12

Проверка набора допусков должна выполняться для всех соединений GMAW. Максимальный расчетный зазор для наихудшего случая, включая совокупность допусков, не должен превышать значений, указанных на рисунке 7. Предпочтительно ориентироваться на наименьший возможный зазор (толщина самого тонкого листа или 1,5 мм).5 мм, в зависимости от того, что меньше). Области высокого напряжения, определенные CAE-анализом и/или функциональными испытаниями, должны быть проверены на предмет оптимизации сварных швов. На рис. 8 показаны методы, используемые для снижения концентрации напряжений в угловом шве и улучшения характеристик сварного шва. Эти методы включают в себя расположение начала/конца сварки вдали от углов и других областей с высоким напряжением, избегание резких изменений направления линии сварки, когда это возможно, и т. д.

Рис. 7: Максимальный зазор сварки GMAW. ^А-12

Прерывистые сварные швы, выполненные в правильной последовательности, могут помочь сохранить соединения закрытыми за счет снижения тепловложения, что снижает деформацию.Между тем, прерывистые сварные швы также вводят начало и конец сварки, которые являются концентраторами напряжения. Как и в случае непрерывных швов, начало/конец прерывистой сварки следует размещать вдали от зон высокого напряжения. Прерывистые сварные швы определяются межцентровым расстоянием (т. е. шагом) и длиной сварного шва, как показано на рис. 9.

Рис. 8: Снижение концентрации напряжений в сварном шве. ^А-12

Рис. 9: Расстояние между прерывистыми угловыми швами. ^А-12

Несмотря на повышенное содержание легирующих элементов, используемых для AHSS, нет повышенных дефектов сварки по сравнению с дуговой сваркой мягких сталей. Переход с низкоуглеродистой стали на AHSS также может привести к изменению дугового разряда. Прочность сварных швов для AHSS увеличивается с увеличением прочности основного металла, а иногда и с уменьшением погонной энергии. В зависимости от химического состава AHSS [например, низкоуглеродистые стали и стали DP с высоким содержанием мартенсита и уровнем прочности более 800 МПа] прочность сварного соединения может быть снижена по сравнению с прочностью основного металла из-за небольших мягких зон. в ЗТВ (рис. 10). Для марок CP и TRIP в ЗТВ не возникает мягких зон из-за более высокого содержания легирующих элементов в этих сталях по сравнению с DP и мягкими сталями.

Рис. 10. Зависимость между содержанием мартенсита и снижением истинного предела прочности при растяжении (UTS) (данные, полученные термомеханическим моделированием высокой тепловложения GMAW HAZ. ^D-1 ).

Присадочная проволока повышенной прочности рекомендуется для сварки сталей из нержавеющей стали с уровнем прочности выше 800 МПа (рис. 11 для одностороннего сварного соединения внахлестку и рис. 12 для стыковых соединений). Следует отметить, что более прочные наполнители являются более дорогими и, что более важно, менее устойчивыми к наличию любых дефектов сварного шва.При сварке AHSS с более низкой прочностью или низкоуглеродистой сталью рекомендуется использовать присадочную проволоку с прочностью 70 ksi (482 МПа). Односторонние сварные соединения внахлест обычно используются в автомобильной промышленности. Из-за асимметричной нагрузки и дополнительного изгибающего момента, связанного с этим типом соединения, прочность такого соединения внахлестку ниже, чем у соединения встык.

Рисунок 11: Влияние прочности присадочного металла при дуговой сварке DP и мягких сталей. (Предел прочности при растяжении составляет 560 МПа для малопрочных и 890 МПа для высокопрочных наполнителей.Положение излома в ЗТВ для всех случаев, кроме комбинации ДП 700/1000 и МС 1200/1400 с низкопрочным наполнителем, где разрушение произошло в металле шва. Прочность на растяжение равна пиковой нагрузке, деленной на площадь поперечного сечения образца. ^С-3 )

Рисунок 12: Влияние прочности присадочного металла при сварке GMAW (встык) на прочность сварного шва для стали MS. (Предел прочности при растяжении присадочного металла 510-950 МПа. ^B-1 )

Дуговая сварка обычно используется в локальных зонах транспортных средств с высокими нагрузками.Как и в случае со всеми GMAW из любой марки стали, необходимо соблюдать осторожность, чтобы контролировать тепловложение и результирующую металлургию сварного шва. Длина сварных швов GMA часто довольно короткая. Снижение прочности некоторых сварных швов AHSS GMA по сравнению с BM можно компенсировать за счет увеличения длины сварного шва.

Регулируя количество и длину (то есть общую площадь соединения) сварных швов, можно повысить усталостную прочность соединения. Усталостная прочность соединения дуговой сваркой, как правило, выше, чем у соединения точечной сваркой (рис. 13).

Рис. 13: Усталостная прочность стали DP 340/600, сваренной GMA, по сравнению с точечной сваркой. ^Л-2

Наверх

М-66

Цитата: М-66. М. Мазар Атабаки, Дж. Ма, В. Лю, Р. Ковачевич,

8

Ширина сварного шва — обзор

6.06.3.1.1 Геометрия сварного шва

Kim et al. ( 30 ) разработал математические модели для выбора параметров процесса и прогнозирования геометрии валика (ширины валика, высоты валика и проникновения) при роботизированной GMA-сварке с использованием метода факторного планирования планирования экспериментов.В факторную модель были включены три фактора: ток дуги, сварочное напряжение и скорость сварки. Был проведен анализ чувствительности, чтобы представить эффективность параметров обработки в эмпирических уравнениях, и он показал, что изменение параметров процесса влияет на ширину и высоту валика сильнее, чем относительно проникновение.

Караоглу и др. ( 31 ) использовали анализ чувствительности параметров и требования точной настройки параметров для оптимальной геометрии сварного шва.Изменяемые параметры процесса, такие как сварочный ток, сварочное напряжение и скорость сварки, использовались в качестве расчетных переменных, а целевая функция рассчитывалась с использованием ширины, высоты и глубины проникновения наплавленного валика. Математические модели были построены с использованием множественного криволинейного регрессионного анализа. После проведения анализа чувствительности с использованием разработанных эмпирических уравнений были получены относительные влияния входных параметров на выходные параметры. Влияние всех трех расчетных параметров на ширину и высоту валика показывает, что даже небольшие изменения этих параметров играют важную роль в качестве сварочной операции.Результаты также показали, что проникновение почти нечувствительно к изменениям напряжения и скорости. Ток был признан наиболее важным параметром при определении проникновения.

Равендра и Пармар ( 32 ) построили математические модели с использованием метода дробного факториала для прогнозирования геометрии и соотношения формы сварного шва (провара, ширины и высоты армирования, отношения ширины к проплавлению и процентного разбавления). Основным металлом служила листовая низкоуглеродистая конструкционная сталь толщиной 13 мм.Параметрами процесса FCAW, рассматриваемыми в данной работе, были: напряжение дуги, сварочный ток, скорость сварки, угол наклона горелки и расстояние от сопла до листа. Они разработали модели, которые можно использовать либо для прогнозирования геометрии борта, либо для определения комбинации или диапазона параметров для получения желаемых размеров геометрии борта в области факторов. Кроме того, эти модели также можно использовать в производственной системе для автоматического управления режимами сварки.

Гупта и Пармар ( 33 ) использовали метод дробного факториала 2 ^5-1 для разработки математических моделей для прогнозирования геометрии сварного шва и соотношений формы для SAW микролегированной стали; толщина колеблется от 10 до 16 мм. Они исследовали проникновение валика, ширину сварного шва, армирование; разбавление, ширина/провар и ширина/армирование в зависимости от скорости подачи проволоки, напряжения холостого хода, расстояния от сопла до листа, скорости сварки и толщины заготовки. Было обнаружено, что метод дробного факториала удобен для прогнозирования основных эффектов и эффектов взаимодействия различных сочетаний параметров сварки. Разработаны математические модели, которые можно эффективно использовать для прогнозирования размеров зоны сварки.Кроме того, они упомянули, что, если задан определенный набор требований к размерам сварного шва, эти модели можно использовать в компьютерной программе для определения комбинации параметров, которая будет соответствовать требованиям.

Разработка математических моделей с использованием метода пятиуровневого факториала для прогнозирования геометрии сварного шва для наплавки нержавеющей стали 316L на конструкционную сталь IS2062 при наплавке одной проволокой с использованием процесса SAW была изучена Murugan et al. ( 34 ).Они исследовали следующие параметры сварного шва (провар, усиление, ширина и растворение) в зависимости от следующих переменных процесса SAW (напряжение холостого хода, скорость подачи проволоки, скорость сварки и расстояние от сопла до пластины). Показано, что разработанные модели могут быть легко использованы при автоматизированной или роботизированной сварке в виде программы для получения сварных швов требуемого высокого качества. Результаты показали, что на проникновение валика существенно не влияют напряжение и расстояние от сопла до пластины, а последнее не влияет на ширину.Кроме того, было доказано, что разжижение увеличивается, когда напряжение и скорость сварки увеличиваются от самого низкого уровня до среднего уровня, но на разбавление не влияют изменения напряжения, когда скорость сварки находится на среднем уровне. Они обнаружили, что разжижение уменьшалось с увеличением напряжения, когда скорость сварки увеличивалась от ее среднего уровня до самого высокого уровня.

Муруган и Пармар ( 35 ) использовали четырехфакторный пятиуровневый метод факториала для прогнозирования геометрии наплавленного валика (провар, усиление, ширина и растворение) при наплавке нержавеющей стали 316L на конструкционную сталь IS2062. с использованием процесса сварки MIG.Контролировались следующие параметры процесса: напряжение холостого хода, скорость подачи, скорость сварки и расстояние от сопла до листа. Было продемонстрировано, что этот факторный метод может быть легко использован для разработки математических моделей для прогнозирования геометрии сварного шва в пределах диапазонов факторов, и эти модели могут быть введены в автоматическую роботизированную наплавку в виде программы для получения желаемого высокого качества. В дополнение к этому было определено и графически представлено влияние каждого фактора на характеристики сварного шва.

Границы | Взаимосвязь микроструктуры и механических свойств соединений нитинол–нитинол, сваренных трением при вращении

Введение

Сплавы нитинола (NiTi) обладают уникальными функциональными свойствами сверхэластичности и эффекта памяти формы. Кроме того, эти сплавы обладают превосходными свойствами прочности, пластичности, коррозионной стойкости и биосовместимости. Из-за такого характерного сочетания свойств никель-титан находит применение в самых разных областях: от космоса до биомедицинских приложений.Свойство сверхэластичности сплава NiTi привлекло внимание разработчиков марсохода, аппарата для исследования планет на Марсе. Считается, что новая никель-титановая пружинная шина на колесах продлит жизнь марсоходу, поскольку эти шины могут выдерживать коварную поверхность Марса по сравнению с пневматическими (Padula et al., 2019). Биомедицинские приложения используют оба свойства NiTi — сверхпластичность и эффект памяти формы — в таких устройствах, как корзина для извлечения камней, нитиноловый фильтр нижней полой вены Саймона (Kapoor, 2017).

К сожалению, плохая обрабатываемость и формуемость никель-титановых сплавов побудили разработчиков рассматривать сварку в качестве альтернативного способа изготовления компонентов сложной формы (Mani Prabu et al. , 2019). Например, сварка становится необходимой для производства оправ для очков, стентов, роботизированных микрозахватов и надувных конструкций (Deepan Bharathi Kannan et al., 2016).

Были предприняты попытки соединения NiTi с помощью нескольких методов сварки плавлением (Choi et al., 2013; Oliveira et al., 2016; Дипан Бхарати Каннан и др., 2017 г.; Чжоу и др., 2018). Из них лазерная сварка кажется наиболее подходящей (Mirshekari et al., 2013). Как правило, сварка сплавов NiTi затруднена, поскольку NiTi обладает высокой реакционной способностью при высоких температурах. Во время сварки плавлением NiTi легко поглощает элементы внедрения, такие как кислород, водород и азот, из атмосферных газов и ухудшает механические свойства сварного соединения. Чтобы решить эту проблему, сварку сплавов NiTi следует проводить в вакууме или в инертной атмосфере (Shinoda et al., 1992). Кроме того, сварка плавлением приводит к образованию грубых столбчатых микроструктур и хрупких интерметаллических соединений (Tam et al. , 2011). Они влияют на температуры трансформации и усталостную прочность (Frenzel et al., 2010, 2015) соединения.

Процессы сварки в твердом состоянии были предложены в качестве альтернативы сварке плавлением (Mani Prabu et al., 2019). Проблемы, возникающие при типичном сварном шве плавлением, могут быть уменьшены при сварке в твердом состоянии, если не полностью устранены. Лондон и др. (2005) провели технико-экономическое обоснование обработки сплава NiTi трением с перемешиванием.Сообщалось, что в зоне перемешивания наблюдалось мелкое зерно без пустот по сравнению с основным металлом NiTi. В сварных образцах за счет измельчения зерна наблюдалось заметное улучшение предела прочности при растяжении и отсутствие потери пластичности (Лондон и др., 2005; Лима и Нето, 2017). Эти предшествующие исследования не только демонстрируют возможность соединения NiTi методом сварки в твердом состоянии с металлургической точки зрения, но также предлагают способ сварки конструкций, изготовленных из толстых листов, труб с толстыми стенками и стержней большого диаметра, которые в противном случае не могли бы получиться. легко поддаются сварке плавлением.

Вращательная сварка трением (RFW) представляет собой процесс соединения в твердом состоянии, в котором давление трения, давление осадки и время трения являются важными параметрами для получения прочных металлургических сварных швов (American Welding Society, 2007). Это хорошо известный процесс, основанный на вращении одной из заготовок относительно другой под действием сжимающей силы. При этом материалы на противоположных стыкуемых поверхностях пластифицируются, размягчаются и смешиваются друг с другом. Материалы в процессе RFW не плавятся во время цикла.Полученные соединения обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными процессами сварки плавлением, такими как меньшее количество дефектов сварки, лучшее сохранение механических свойств, меньшая деформация и более низкие остаточные напряжения (American Welding Society, 2007). Таким образом, RFW считается многообещающим методом сварки для соединения сплавов NiTi с памятью формы для устранения проблем, связанных с методами сварки плавлением. В отличие от сварки плавлением, процесс осуществляется без присадочного металла и защитных газов.

Шинода и др. (1991), Шинода и др. (1992) изучали влияние параметров вращательной сварки трением на микроструктуру и механические свойства сплавов NiTi с памятью формы. Они сообщили, что на границе сварного шва наблюдалось значительное измельчение зерна из-за динамической рекристаллизации. Минимальное давление осадки 127,8 МПа было необходимо для получения качественных сварных швов. Функциональные свойства сварных швов улучшались после послесварочной термической обработки, аналогично материалам на основе NiTi.Они также сообщили, что предел прочности при растяжении (UTS) сварных соединений трением показал аналогичную прочность основного металла, когда термообработка проводилась после сварки (Shinoda et al., 1991; Shinoda et al., 1992). В другом исследовании Shinoda et al. (1999) исследовал микроструктурный анализ сплава NiTi, сваренного вращательным трением. Они заметили, что микроструктура была структурой B2 в состоянии после сварки, а микроструктура изменилась на фазы B19′ и R после термообработки после сварки. Выделения Ni ₃ Ti и NiTi ₂ наблюдались в основном металле, и эти выделения исчезали в образцах, сваренных трением, вследствие растворения (Shinoda et al., 1999).

Насколько известно авторам, было проведено ограниченное исследование по вращательной сварке трением нитинол-нитинол, как видно из предыдущего абзаца. Настоящее начинание является продолжением предыдущего исследования, которое имело ограниченный набор работ, и эта работа направлена ​​на улучшение понимания того, как процесс ротационной сварки трением влияет на макроструктуру, микроструктуру и механические свойства соединений нитинол-нитинол.

Материалы и методы

В настоящем исследовании использовались нитиноловые стержни (диаметром 10 мм и длиной 100 мм). Основные материалы были получены в холодном состоянии. Химический состав и механические свойства приведены в табл. 1. Перед сваркой трением стержни из нитинола торцовались и очищались ацетоном. В настоящем исследовании использовалась машина для вращательной сварки трением с непрерывным приводом (ETA Technology, Бангалор, Индия) с грузоподъемностью 150 кН (см. Рисунок 1).Экспериментальная процедура, соответствующая роторной машине для сварки трением с непрерывным приводом, была подробно описана в другом месте (Rehman et al., 2021).

ТАБЛИЦА 1 . Состав и механические свойства основных металлов (мас.%).

РИСУНОК 1 . Роторная машина для сварки трением, используемая в текущем исследовании.

Параметры сварки, которыми можно было управлять на данной машине, перечислены в таблице 2. Для испытаний сварки было решено оставить некоторые параметры постоянными.Таким образом, количество попыток для получения качественного соединения может быть меньше. В нескольких отчетах предполагается, что поддержание скорости шпинделя в более высоких диапазонах обеспечивает более прочные соединения (Rafi et al., 2010; Jin et al., 2019), тогда как время высадки не оказывает большого влияния на конечное качество сварного шва. Следовательно, скорость шпинделя поддерживалась постоянной на уровне 2000 об/мин, а время выключения было установлено на 4 с. Было решено в каждом эксперименте выдерживать давление осадки, вдвое превышающее давление трения. По этим направлениям были проведены первые две серии сварочных испытаний, а именно «минимальная» и «максимальная».Для «минимального» условия мы установили давление трения 50 МПа и длину выгорания 1 мм, тогда как для «максимального» условия давление трения поддерживалось на уровне 250 МПа и длину выгорания 7 мм. . Остальные параметры приведены в таблице 2. При визуальном осмотре грата и после проведения испытаний на падение было решено, что швы в «максимальном» состоянии были лучше в качественном отношении. Для следующего и заключительного этапа экспериментов величина «экстремальных» условий была несколько снижена и заморожена для всех последующих сварных швов (табл. 2), которые в конечном итоге были подвергнуты различным методам характеризации в данной работе.Из вышеизложенной стратегии видно, что окончательный набор параметров, выбранных в этом исследовании, не является «оптимально лучшим». Тем не менее, поскольку текущее исследование было направлено больше на понимание поведения нитинола при сварке, было сочтено, что отсутствие оптимизированного набора параметров не должно нарушать общие выводы.

ТАБЛИЦА 2 . Параметры сварки.

Раствор, содержащий 40 % HNO ₃ и 10 % HF в 50 % дистиллированной воде, использовали для травления нитинолового сварного шва трением.Химический состав нитиноловых стержней анализировали на приборе LECO TCH 400 (LECO Corporation, Сент-Джозеф, Мичиган, США). Макроструктуру швов трения при малом увеличении наблюдали с помощью стереомикроскопа Nikon SMZ745T (Nikon Instruments Inc., Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США). Микроструктуру и поверхности излома образцов сварных швов исследовали на сканирующем электронном микроскопе TESCAN VEGA 3LMV (SEM, TESCAN United States, Warren-dale, PA, USA) в режиме визуализации вторичных электронов.Фазы, присутствующие в нитиноловом основном металле и сварных швах, исследовали с помощью рентгеновской дифракции с использованием анализа PAN, Malvern, Соединенное Королевство, X’pert порошковой XRD. Поведение фазового превращения нитинолового основного металла и сварных швов изучали с помощью установки дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) (DSC 404 Pegasus, NETZSCH-Gerätebau GmbH, Германия) при скорости нагрева/охлаждения 10°C в атмосфере азота. Измерение твердости по Виккерсу (MMT-X Matsuzawa, префектура Акита, Кавабетосима, Япония) поперек сварных швов проводили с помощью индентора с алмазной пирамидой под нагрузкой 500 г в течение 15 с.Испытания на растяжение проводились в соответствии со стандартом ASTM E8 на нитиноловом основном металле и образцах, сваренных трением, с использованием сервогидравлической испытательной машины (Instron, Norwood, MA, США) при постоянной скорости смещения 1 мм/мин.

Результаты и обсуждение

Микроструктура основного металла

Оптическая и SEM-микроструктура основного металла нитинола показаны на рисунках 2A, B соответственно. Микроструктура состоит из равноосных зерен с аустенитной фазой В2, а средний размер зерна основного металла составляет 50 ± 4 мкм. Нитиноловый сплав проявляет эффект памяти формы и сверхэластичность из-за обратимого мартенситного превращения (Deng et al., 2020). Содержание Ni играет существенную роль в изменении температур начала и окончания фазового превращения. Однако в текущем исследовании нитиноловый основной металл показал равноосные зерна аустенита B2, в которых наблюдаются мартенситные полосы. Поверхностное напряжение и холодная деформация при металлографической подготовке приводят к образованию мартенситной структуры на поверхности аустенитного зерна.Аналогичные наблюдения были сделаны Tadayyon et al. (2018) в полученном образце NiTi. Образование мартенсита из аустенита приведет к скольжению и образованию сети дислокаций, что облегчит объемное изменение мартенсита. Кроме того, мартенсит преимущественно образуется в процессе холодной деформации для снятия локальных полей напряжений (Fernandes et al., 2011; Birk et al., 2016). На рисунке 2C показан спектр ЭДС основного металла нитинола. Было обнаружено, что композиционное распределение основного металла нитинола соответствует Ti 50. 18 (ат.%) и Ni 49,82 (ат.%). Наблюдалось заметное отсутствие углерода или кислорода.

РИСУНОК 2 . (A) Оптическая микроструктура нитинолового основного металла. (B) СЭМ микроструктура нитинолового основного металла. (C) Спектр ЭДС.

Макроструктура сварных швов

На рис. 3 показан макровид сварного соединения. Соединение имеет равномерный и равномерный заусенец по окружности сварного шва. Вспышка в основном состоит из оксидной пленки, которая первоначально существовала в корне шва и впоследствии удалялась в процессе ротационной сварки трением.Макроскопических дефектов, таких как трещины и неполное склеивание, не наблюдалось. Макроскопический поперечный разрез сварных швов показан на Рис. 4. Соединение имеет тонкую (120 мкм) поверхность сварного шва. Увеличенное изображение центральной области выявило рекристаллизованные мелкие зерна на границе раздела сварных швов; деформированные зерна с линиями потока видны с обеих сторон, примыкающих к границе раздела шва. Эта сильно деформированная структура называется зоной термомеханического воздействия (ТМАЗ). В TMAZ зерна основного металла были вытянуты в восходящем направлении вокруг границы раздела сварных швов.Рекристаллизация в этой зоне часто незначительна из-за недостаточных деформаций.

РИСУНОК 3 . Визуальный вид сварного соединения трением нитинол-нитинол.

РИСУНОК 4 . Образец нитинола, полученный сваркой трением, демонстрирует равномерный и однородный заусенец по окружности сварного шва.

Микроструктура сварных швов

На рис. 5А показано поперечное сечение сварного шва трением, сравнивающее поверхность сварного шва, TMAZ, зону термического влияния (ЗТВ) и основной металл. Сильная пластическая деформация и теплота трения, образующаяся между вращающейся заготовкой и неподвижной заготовкой во время вращательной сварки трением, приводит к образованию мелких рекристаллизованных зерен на границе сварного шва из-за динамической рекристаллизации. Существует четкое различие между TMAZ и HAZ. О подобных наблюдениях сообщили Shinoda et al. (1992), Шинода и др. (1999). Средний размер зерна сварного шва составлял 15 ± 3 мкм. Интенсивная пластическая деформация и термические циклы при сварке трением сообщают материалу энергию деформации за счет увеличения плотности дефектов. Рекристаллизация — это процесс уменьшения свободной энергии системы, на который влияют важные факторы, такие как начальный размер зерна, способ термомеханической обработки, химический состав, частицы второй фазы и энергия дефекта упаковки (Huang and Logé, 2016).Динамическая рекристаллизация — это явление, при котором в термомеханически обработанных материалах образуются очень мелкие зерна. В процессе сварки трением материал испытывает значительную пластическую деформацию. Зерна дробятся, и при пластической деформации образуется множество малоугловых разориентированных границ зерен; кроме того, создаются очень благоприятные места для зарождения рекристаллизованных зерен (Feng and Ma, 2009). Рост зародышей за счет деформированных зерен в конечном итоге приводит к микроструктуре с мелкими равноосными зернами.

РИСУНОК 5 . (A) Поперечное сечение шва трения в сравнении с границей раздела шва, ТМАЗ и зоной термического влияния (ЗТВ) и основным металлом. (B) СЭМ-микроструктура нитиноловой поверхности сварного шва при большом увеличении.

Стоит отметить, что непрерывная динамическая рекристаллизация происходит в металлах с высокой энергией дефекта упаковки, таких как нитинол, при температуре выше 50% от точки плавления (Mani Prabu et al., 2017; Mani Prabu et al., 2019). Материал, подвергнутый вращательной сварке трением, не плавится во время сварки, но вызывает температуру сварки до 0,7–0,8 температуры плавления на границе раздела сварных швов (Mary and Jahazi, 2008), что приводит к образованию новых центров зародышеобразования, что приводит к уменьшению размера зерна. . Таким образом, при сварке трением нитиноловых сплавов на границе сварного шва наблюдались мелкие рекристаллизованные зерна. Область, примыкающая к границе раздела шва, испытывает высокую температуру и меньшую деформацию, что приводит к образованию ЗМАЗ, состоящего из деформированных зерен, в отличие от рекристаллизованных зерен в области шва.В ЗТВ сварного соединения значительного укрупнения зерен не наблюдалось. ЗТВ испытывает цикл нагрева и подвергается пластической деформации. Зерна в ЗТВ остались практически такими же, как и в основном металле.

На рис. 5B показана микроструктура сварного шва и прилегающих областей, наблюдаемая при большом увеличении в РЭМ. По средней линии шва наблюдалась узкая рекристаллизованная мелкозернистая зона. Ширина этой зоны, по-видимому, находится в диапазоне 20–30 мкм. Можно предположить, что во время цикла сварки трением материал подвергался динамической рекристаллизации с последующим восстановлением, что в конечном итоге должно было привести к образованию мелкозернистой структуры (Mani Prabu et al., 2019). Микрофотография SEM показала мартенситные полосы внутри аустенитных зерен. Это видно на СЭМ-изображении, на котором в области сварного шва наблюдаются более мелкие мартенситные иглы, чем в соседних. Из-за сильной деформации в зоне сварки высока вероятность образования мартенсита под напряжением (Fu et al., 2014). Однако рентгенограммы сварного шва показали дифракционные пики, соответствующие аустенитной фазе В2, и никаких незначительных пиков от мартенсита не наблюдалось. Как обсуждалось ранее, можно предположить, что, как и в случае с основным металлом, мартенситные полосы, наблюдаемые на микрофотографиях СЭМ, являются результатом холодной деформации на поверхности из-за напряжений во время металлографической подготовки образца.

Рентгенофазовый анализ

На рис. 6 показан рентгеноструктурный анализ основного металла и металла сварного шва, где присутствовали аустенитная (B2-кубическая) и незначительные следы мартенситной фазы (B19′-моноклинная). Наиболее часто наблюдаемые интерметаллические фазы типа NiTi ₂ и NiTi ₃ при сварке плавлением нитиноловых сплавов отсутствовали в процессе сварки трением вращательным движением. Эти наблюдения согласуются с наблюдениями, сделанными Prabu et al. (2019) при сварке нитинолового сплава трением с перемешиванием.К счастью, интерметаллиды, наблюдаемые при сварке плавлением и оказывающие негативное влияние на эффект памяти формы, в настоящем исследовании отсутствовали.

РИСУНОК 6 . Профили рентгеновской дифракции (XRD) нитинолового основного металла и сварных швов трением.

Анализ методом ДСК

Кривые ДСК нитинолового основного металла и металла сварного шва показаны на рисунках 7А и В соответственно. As, Af, Ms и Mf обозначают начальную температуру аустенита, конечную температуру аустенита, начальную и конечную мартенситную температуры соответственно.Кривые ДСК основного металла демонстрируют пики экзотермического фазового превращения из аустенита в мартенсит (B2→R→B19′) при охлаждении и обратное эндотермическое фазовое превращение из мартенсита в аустенит (B19′→B2) во время нагрева, как показано на рисунке 6A. При охлаждении наблюдалось двухстадийное превращение аустенита в мартенсит, B2→R и R→B19′, что привело к образованию промежуточной R-фазы. R-фаза (ромбоэдрически искаженная форма мартенсита), образовавшаяся из аустенита (B2) при охлаждении, как фаза-предшественник мартенсита (B19′) из-за более низкого активационного барьера для образования R-фазы из фазы B2 (Duerig and Bhattacharya , 2015).Температуры превращения, как мартенситного, так и аустенитного, были смещены в сторону более высоких температур для металла сварного шва, чем для основного металла, как показано на рисунке 7B. Важно отметить, что дрейф температур фазового превращения после вращательной сварки трением может быть связан с плотностью дислокаций, размером зерна и остаточными напряжениями (Mani Prabu et al., 2017; Prabu et al., 2019). Как уже упоминалось ранее, FW представляет собой процесс сварки в твердом состоянии, который включает высокие температуры и сильную пластическую деформацию с использованием тепла трения.Окончательный размер зерна сварного шва, плотность дислокаций и остаточные напряжения сварного шва зависят от параметров вращательной сварки трением, таких как теплота трения, давление осадки и время трения. Кроме того, при охлаждении металла шва наблюдалось прямое превращение В2 → В19′ без промежуточной R-фазы. Это может быть связано с наличием энергии деформации в аустенитной фазе металла шва, что может снизить активационный барьер для прямого превращения в B19′.Как предположили Duerig и Bhattacharya (2015), трансформация B2 → R включает более низкие штаммы трансформации (0,2–0,5%), чем трансформация B2 → B19′ (6–7%). Таким образом, превращение B2 → B19′ связано с высоким активационным барьером и часто связано с образованием промежуточной R-фазы перед образованием фазы B19′ при охлаждении. Аналогичные наблюдения были зарегистрированы для сварных соединений нитинол-нитинол, полученных в процессе сварки трением в твердом состоянии с перемешиванием (Prabu et al., 2019).

РИСУНОК 7 .Кривые ДСК для основного металла нитинола (A) и сварного соединения трением из нитинола (B) .

Механические свойства

Твердость

На рис. 8 показаны профили твердости в среднем сечении нитинол-нитиноловых сварных соединений трением. Поверхность сварного шва имеет более высокое значение твердости (325 HV), чем основной металл (306–312 HV), а также ТМАЗ и ЗТВ (313–315 HV). Это может быть связано с наличием мелких рекристаллизованных зерен на границе сварного шва из-за сильной деформации с последующей динамической рекристаллизацией.Основной металл имеет более низкие значения твердости, что может быть результатом присутствия в микроструктуре крупных равноосных зерен. Хорошо известно, что мелкие зерна на границе раздела сварных швов способствуют высокой твердости в соответствии с уравнением Холла-Петча; σ _y = σ ₀ + k/√8, где σ _y — предел текучести, σ ₀ — материальная константа сопротивления решетки движению дислокаций, k — коэффициент упрочнения, d средний диаметр зерна (Бахадор и др., 2019). Более высокая область границы зерна, присутствующая на границе раздела сварного шва, действует как препятствие для движения дислокаций и, таким образом, увеличивает твердость на границе раздела сварного шва. С другой стороны, TMAZ сварного соединения показал более высокую твердость, чем нитиноловый основной металл. Пластическая деформация приводила к деформационному упрочнению и последующему увеличению плотности дислокаций в области ТМАЗ, примыкающей к границе раздела шва. Эта более высокая плотность дислокаций в деформированных зернах ТМАЗ приводит к более высоким значениям твердости, чем у основного металла.Увеличение тренда твердости наблюдалось после перехода от основного металла к границе ЗТВ/ТМАЗ/шов.

РИСУНОК 8 . Распределение твердости по поверхности сварных швов трения нитинол–нитинол.

Свойства при растяжении

На рис. 9 показаны кривые растяжения основного металла и сварных швов трением. Образец, сваренный трением, показал более высокий предел текучести (716 ± 6 МПа) и более низкие значения предела прочности при растяжении (807 ± 8 МПа) и относительного удлинения (7 ± 0,5%), чем основной металл (предел текучести 585 ± 6 МПа, предел прочности при растяжении 918 ± 9 МПа и % удлинения 15 ± 1). Высокий предел текучести металла шва может быть объяснен мелкими рекристаллизованными зернами, присутствующими на границе раздела шва. Согласно соотношению Холла-Петча, мелкие зерна также способствуют повышению прочности и твердости. Этот результат подтверждает выводы Prabu et al. (2019). Важно отметить, что методы сварки в твердом состоянии (сварка трением и сварка трением с перемешиванием) продемонстрировали более высокий предел текучести (по сравнению с основным металлом), чем методы сварки плавлением, такие как лазерный луч, электронный луч и дуговая сварка вольфрамовым электродом (Yang et al. др., 2014; Зоерам и др., 2017). С другой стороны, предел прочности сварного шва на растяжение в основном зависит от прочности связи на границе раздела сварных швов и в самой слабой части поперек контрольной части. Калибровочная часть образца, сваренного трением, содержит поверхность раздела сварного шва, ЗТВ, ЗТВ и основной металл; переходная зона от мелких зерен на границе сварного шва к крупным зернам в ЗТВ действует как наиболее слабое место для возникновения разрушения. Все образцы, сваренные трением, разрушились в ЗТВ. Место разрушения образца при растяжении, соответствующего сварному шву трением нитинол-нитинол, показано на рисунке 10.Поверхности разрушения при растяжении нитинолового основного металла и сварных образцов показаны на рисунках 11А, В. В основном металле были обнаружены преимущественно ямочки, образованные слиянием микропустот, что характерно для вязкого разрушения (Cho et al., 2021). Хотя на поверхности излома сварного шва, безусловно, были ямочки, их было немного и они были редкими. На поверхности в основном преобладали относительно плоские элементы, что создавало впечатление квазискола.

РИСУНОК 9 .Прочность на растяжение нитинолового основного металла и сварных швов трением.

РИСУНОК 10 . Место разрушения в растянутом образце, изготовленном из сварного шва трением нитинол-нитинол.

РИСУНОК 11 . Поверхности излома нитинолового основного металла (A) и сварного соединения трением из нитинола (B) .

Заключение

Сварные швы, подобные нитинол-нитинол, полученные методом вращательной сварки трением, были проанализированы на макро- и микроструктуру шва, размер зерна и механические свойства.

Сделаны следующие выводы.

1) Вращательная сварка трением является полезной технологией для соединения нитиноловых сплавов, которые не имеют значительных проблем сварки плавлением, таких как трещины, неполное соединение и интерметаллиды.

2) Сварной шов имеет равномерный загар по всей окружности сварного шва. Мелкие рекристаллизованные зерна наблюдались на границе раздела сварных швов из-за сильной деформации с последующей динамической рекристаллизацией во время вращательной сварки трением.

3) Дрейф температур фазовых превращений после вращательной сварки трением может быть связан с образованием мелких зерен на границе раздела сварных швов, вызванным термомеханической обработкой.

4) Образец нитинол-нитинол, сваренный трением, показал улучшенные значения предела текучести и твердости по сравнению с основным металлом благодаря измельчению зерна на границе раздела сварного шва.

Заявление о доступности данных

Оригинальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью, дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору.

Вклад авторов

Исследование было разработано А.Р., Ю.Ю. и Х.К. Методология была определена AR, KB, MT и YU.Формальный анализ был проведен AR, KB, MT, YU и HK. Исследованием результатов занимались А.Р., К.Б., М.Т. и Ю.Ю. Первоначальный проект был написан и проверен AR, KB, MT, YU и HK.

Финансирование

Это исследование финансировалось Национальным планом по науке, технологиям и инновациям (MAARIFAH), Город науки и технологий имени короля Абдулазиза, Королевство Саудовская Аравия (номер награды 14-ADV110-02).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечания издателя

Все претензии, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Этот проект финансировался Национальным планом по науке, технологиям и инновациям (MAARIFAH), Город науки и технологий им. короля Абдулазиза, Королевство Саудовская Аравия, номер награды (14-ADV110-02).Авторы признательны Ашфаку Мохаммаду из Национального производственного института Шотландии за его технический вклад на этапах экспериментов и написания настоящей работы. Авторы благодарят Ашфака Мохаммада из Национального производственного института Шотландии за его технический вклад на этапах экспериментов и написания настоящей работы. Кроме того, мы также хотели бы добавить доктора Ашфака за его любезную помощь в подготовке рукописи.

Ссылки

Американское общество сварщиков (2007 г.).«Справочник по сварке», в Welding Processes, Part 2. 9 (Майами, Флорида: American Welding Soc), Vol. 3.

Google Scholar

Бахадор А., Умеда Дж., Цуцуми С., Хамза Э., Юсоф Ф., Фуджи Х. и др. (2019). Асимметричная локальная деформация, микроструктура и сверхэластичность нитинолового сплава, сваренного трением с перемешиванием. Матер. науч. англ. A 767, 138344. doi:10.1016/j.msea.2019.138344

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бирк Т., Бисвас С., Френцель Дж.и Эггелер Г. (2016). Эластичность, вызванная двойникованием, в сплавах NiTi с памятью формы. Шап. Мем. Сверхэластичность 2, 145–159. doi:10.1007/s40830-016-0064-1

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чо, Л., Брэдли, П. Е., Лаурия, Д. С., Мартин, М. Л., Коннолли, М. Дж., Бензинг, Дж. Т., и др. (2021). Характеристики и механизмы водородоиндуцированного квазискола разрушения реечной мартенситной стали. Acta Materialia 206, 116635. doi:10.1016/j.actamat.2021.116635

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Чой, Э., Парк, С. -Х., Чо, Б.-С., и Хуэй, Д. (2013). Боковое армирование сварных колец SMA для железобетонных колонн. J. Alloys Compd. 577, S756–S759. doi:10.1016/j.jallcom.2012.02.135

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дипан Бхарати Каннан Т., Сахитья П. и Рамеш Т. (2017). Экспериментальное исследование и характеристика сваренных лазером нитиноловых сплавов с памятью формы. Дж.Производственный процесс. 25, 253–261. doi:10.1016/j.jmapro.2016.12.006

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дипан Бхарати Каннан Т., Рамеш Т. и Сатья П. (2016). Обзор сходных и разнородных микросоединений нитинола. JOM 68, 1227–1245. doi:10.1007/s11837-016-1836-y

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Дэн Х., Чен Ю., Ли С., Чен К., Чжан Т., Сюй М. и др. (2020). Микроструктура, механические свойства и трансформационное поведение сплава Ni50, сваренного трением с перемешиванием.сплав 7Ti49.3. Матер. Дес. 189, 108491. doi:10.1016/j. matdes.2020.108491

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дуриг, Т. В., и Бхаттачарья, К. (2015). Влияние R-фазы на сверхэластичное поведение NiTi. Шап. Мем. Сверхэластичность 1, 153–161. doi:10.1007/s40830-015-0013-4

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Фэн А. Х. и Ма З. Ю. (2009). Эволюция микроструктуры литого сплава Mg–Al–Zn при обработке трением с перемешиванием и последующем старении. Acta Materialia 57 (14), 4248–4260. doi:10.1016/j.actamat.2009.05.022

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Фернандес, Д. Дж., Перес, Р. В., Мендес, А. М., и Элиас, К. Н. (2011). Понимание сплавов с памятью формы, используемых в ортодонтии. ИСРН Стоматология 2011, 1–6. doi:10.5402/2011/132408

PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

Френцель Дж., Джордж Э. П., Длоуи А., Сомсен К., Вагнер М. Ф.-Х. и Эггелер Г.(2010). Влияние Ni на мартенситные фазовые превращения в сплавах NiTi с памятью формы. Acta Materialia 58, 3444–3458. doi:10.1016/j.actamat.2010.02.019

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Френцель Дж., Вечорек А., Опале И., Маас Б., Драутц Р. и Эггелер Г. (2015). О влиянии состава сплава на температуру начала мартенсита и скрытую теплоту в сплавах с памятью формы на основе Ni-Ti. Acta Materialia 90, 213–231. doi:10.1016/j.actamat.2015.02.029

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

Fu, CH, Sealy, MP, Guo, YB, and Wei, XT (2014). Аустенитно-мартенситное фазовое превращение биомедицинского нитинола при полировке шариками. Дж. Матер. Процесс. Технол. 214 (12), 3122–3130. doi:10.1016/j.jmatprotec.2014.07.019

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Хуанг, К., и Логе, Р. Э. (2016). Обзор явлений динамической рекристаллизации в металлических материалах. Матер. Дес. 111, 548–574. doi:10.1016/j.matdes.2016.09.012

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Jin, F. , Li, J., Liu, P., Nan, X., Li, X., Xiong, J., et al. (2019). Модель коэффициента трения и формирование соединений при вращательной сварке трением. J. Производственный процесс. 46, 286–297. doi:10.1016/j.jmapro.2019.09.008

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Капур, Д. (2017). Нитинол для медицинских применений: краткое введение в свойства и обработку никель-титановых сплавов с памятью формы и их использование в стентах. Джонсон Матти Технол. Ред. 61, 66–76. doi:10.1595/205651317X694524

CrossRef Full Text | Google Scholar

Лима, Дж. С., и Нето, А. К. В. (2017). Сварка трением с перемешиванием аустенитных сплавов NiTi с памятью формы. Глоб. Дж. Рез. англ. 17 (1), 1–3.

Google Scholar

Лондон Б., Фино Дж., Пелтон А., Фуллер К. и Махони М. (2005). «Обработка нитинола трением с перемешиванием», в Сварка трением с перемешиванием и обработка III .Редакторы Р. С. Мишра, М. В. Махони, Т. Дж. Линерт и К. В. Джата (Орландо: TMS (Общество минералов, металлов и материалов)), 67–74.

Google Scholar

Мани Прабу, С. С., Мадху, Х. К., Перугу, К. С., Акаш, К., Аджай Кумар, П., Кайлас, С. В., и др. (2017). Микроструктура, механические свойства и память формы нитинола, сваренного трением с перемешиванием. Матер. науч. англ. А 693, 233–236. doi:10.1016/j.msea.2017.03.101

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Мани Прабу, С.С., Перугу, К.С., Мадху, Х.К., Ашутош, Дж., Хан, С., Джаячандран, С., и соавт. (2019). Изучение функционального и коррозионного поведения сплава NiTi с памятью формы, сваренного трением с перемешиванием. J. Производственный процесс. 47, 119–128. doi:10.1016/j.jmapro.2019.09.017

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Мэри К. и Джахази М. (2008). Многомасштабный анализ эволюции микроструктуры IN-718 во время линейной сварки трением. Доп. англ. Матер. 10, 573–578. дои: 10.1002/adem.200700361

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Миршекари Г. Р., Саатчи А., Керманпур А. и Садрнежаад С. К. (2013). Лазерная сварка сплава NiTi с памятью формы: сравнение аналогичных и разнородных соединений с нержавеющей сталью AISI 304. Опц. Лазерная технология. 54, 151–158. doi:10.1016/j.optlastec.2013.05.014

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Оливейра Дж. П., Барбоза Д., Фернандес Ф. М. Б. и Миранда Р. М. (2016).Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) пластин Ni-Ti с высоким содержанием никеля: функциональное поведение. Умный мастер. Структура 25, 03LT01. doi:10.1088/0964-1726/25/3/03LT01

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Прабу С.С.М., Мадху Х.К., Перугу К.С., Акаш К., Митхун Р., Кумар П.А. и др. (2019). Эффект памяти формы, распределение температуры и механические свойства нитинола, сваренного трением с перемешиванием. J. Alloys Compd. 776, 334–345. doi:10.1016/j.jallcom.2018.10.200

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Рафи, Х. К., Рам, Г.Дж., Фаникумар, Г., и Рао, К.П. (2010). Микроструктура и свойства при растяжении сварного трением алюминиевого сплава AA7075-T6. Матер. Дес. 31 (5), 2375–2380. doi:10.1016/j.matdes.2009.11.065

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Рехман А.У., Усмани Ю., Аль-Самхан А.М. и Анвар С. (2021). Ротационная сварка трением Inconel 718 с Inconel 600. Metals 11, 244. doi:10.3390/met11020244

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шинода Т., Ова Т. и Магула В. (1999). Микроструктурный анализ соединений, сваренных трением в сплаве TiNi. Сварка Междунар. 13, 180–185. doi:10.1080/09507119

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Шинода Т., Цучия Т. и Такахаши Х. (1992). Сварка трением сплава с памятью формы. Сварка Междунар. 6, 20–25. doi:10.1080/09507119209548136

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Шинода Т., Цучия Т. и Такахаши Х. (1991).Функциональные характеристики сваренного трением почти эквиатомного сплава TiNi с памятью формы. Пер. Япония. Сварка Соц. 22, 102–108.

Google Scholar

Tadayyon, G., Guo, Y., Biggs, MJP, and Tofail, SAM (2018). Деформационное поведение термообработанного Ni-Rich NiTi сплава с памятью формы. утра. Дж. Матер. науч. заявл. 6 (2), 7–21.

Google Scholar

Там Б., Хан М. И. и Чжоу Ю. (2011). Механические и функциональные свойства сплава Ti-55, полученного лазерной сваркой.Нитиноловая проволока 8 Вт Pct. Металл. Мат Транс. А. 42, 2166–2175. doi:10.1007/s11661-011-0639-6

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ян Д., Цзян Х.К., Чжао М.Дж. и Ронг Л.Дж. (2014). Микроструктура и механическое поведение электронно-лучевых сплавов NiTi с памятью формы. Матер. Дес. 57, 21–25. doi:10.1016/j.matdes.2013.12.039

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Чжоу X., Чен Ю., Хуанг Ю., Мао Ю. и Ю Ю.(2018). Влияние добавки ниобия на микроструктуру и механические свойства соединений сплавов NiTiNb и Ti6Al4V, полученных лазерной сваркой.