Формирование мелкозернистой структуры алюминиево-магниевого сплава при лазерной сварке и сварке трением с перемешиванием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Заикина Анастасия Андреена

• Заикина Анастасия Андреена
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Заикина Анастасия Андреена

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сплавы алюминий-магний, свойства и применение

1.2. Технологии соединения алюминиево-магниевых сплавов

1.3 Сварка трением с перемешиванием

1.4 Интенсивная пластическая деформация

1.5. Трение скольжения

1.6 Постановка задачи исследования

2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Методы исследования структуры сварных соединений

2.2 Методы исследования физико-механических свойств

2.2.1 Испытания на растяжение

2.2.2 Испытания на статический изгиб (загиб)

2.2.3 Трибологические испытания

2.3 Рентгеновская дефектоскопия

3 ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВОГО СПЛАВА АМГ5 ПРИ ЛАЗЕРНОЙ СВАРКЕ

3.1 Влияние режима сварки алюминиево-магниевого сплава АМг5, выполняемой в среде аргона, на дефектность сварного соединения

3.2 Механические и технологические испытания сварных соединений

3.3 Выводы

4 ТРАНСФОРМАЦИЯ СТРУКТУРЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВОГО СПЛАВА АМГ5 ПРИ СВАРКЕ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ

4.1 Особенности формирования структуры сварного шва

4.2 Исследование неоднородности структуры сварного соединения методом измерения микротвердости

4.3 Особенности структурообразования алюминиево-магниевого сплава АМг5

при сварке трением с перемешиванием

4.4 Исследование общих закономерностей формирования тонкой структуры при сварке трением с перемешиванием и трении скольжения

4.5 Выводы

5 ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ СВАРКИ ТРЕНИЕМ С ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВОГО СПЛАВА

5.1 Подготовка опытных образцов и контроль качества сварных соединений

5.2 Механические испытания сварных соединений

5.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование мелкозернистой структуры алюминиево-магниевого сплава при лазерной сварке и сварке трением с перемешиванием»

Актуальность темы

Алюминий и его сплавы широко используются во всех стратегически важных областях машиностроения из-за неоспоримых своих преимуществ, наиболее важными из которых являются малый удельный вес, высокий уровень физико-механических свойств и возможность их варьирования путем легирования и выбранного метода дальнейшей обработки. В зарубежной и отечественной автомобильной и авиакосмической промышленности наибольшее применение нашли термически неупрочняемые алюминиево-магниевые сплавы с содержанием магния до 6,8 %, так называемые «магнелики», отличающиеся относительной дешевизной, простотой обработки и высокими прочностными свойствами.

В технологическом процессе изготовления изделий из этих сплавов наибольшие затруднения возникают при операциях сварки из-за наличия плотной оксидной пленки на поверхности и специфических свойств алюминия - высокой теплопроводности в сочетании с низким модулем упругости. В связи с этим при плавлении материала в процессе сварки имеет место неравномерное распределение температуры и увеличение объема зоны расплавления, что приводит к повышенной чувствительности структуры сварного соединения к условиям сварки, появлению трещин и других дефектов сварки. Существующая проблема поставила задачу поиска таких технологий сварки, при которых сварное соединение формируется в результате интенсивного кратковременного термического воздействия на зону стыка, что позволило бы значительно уменьшить размер ванны расплава или полностью избежать плавления металла. Примером успешного решения этой задачи является разработка и внедрение таких высокотехнологичных процессов стыкового соединения алюминиевых сплавов, как лазерная сварка и сварка трением с перемешиванием.

Лазерная сварка осуществляется за счет излучения одного из двух основных типов лазеров: газового СО2-лазера и твердотельного лазера.

Преимущество лазерной сварки, по сравнению с другими видами сварки плавлением, состоит в том, что концентрация энергии в относительно небольшом объеме материала приводит к его расплавлению и при остывании расплава формируется узкий сварной шов. Возможность фокусировки лазерного излучения позволяет достигать очень высокой плотности мощности и скорости сварки и соединять листы металла достаточно большой толщины (эффект глубокой сварки). Но и при лазерной сварке алюминиевых сплавов вследствие особенностей перехода алюминия из твердой фазы в жидкую сохраняется опасность возникновения металлургических дефектов, существенно снижающих прочность сварного соединения. В настоящее время за рубежом и в России активно ведется исследование так называемых «гибридных» способов лазерной сварки, сочетающих лазерный нагрев с другими видами внешнего воздействия на ванну расплава: токами высокой частоты, ультразвуком, низкочастотными магнитными полями и др. Положительные примеры применения гибридных лазерных технологий в ряде промышленных отраслей (автомобилестроение, авиастроение) показали возможность сочетания высокой технологичности процесса с хорошим качеством сварных соединений.

Большинства этих проблем можно избежать применением способа сварки алюминиевых сплавов в отсутствие жидкой фазы, из которых наиболее перспективным является способ сварки трением с перемешиванием (ЕЗ"). В последние десятилетия этот способ соединения алюминиевых сплавов получил приоритетное направление за счет главной особенности технологического процесса - возможности формирования сварного шва в результате пластического течения материала, обусловленного движением вращающегося инструмента по стыку свариваемых поверхностей. Данный способ позволяет получать стыковые, нахлесточные соединения пластин, труб, легко поддается автоматизации. Промышленное применение этого вида сварки реализовано на предприятиях Европы, Японии, Китая и на некоторых Российских предприятиях. Сдерживающим фактором широкого промышленного освоения

этого перспективного способа сварки в зарубежной и отечественной промышленности является отсутствие до настоящего времени качественной картины процесса, происходящего в зоне взаимодействия инструмента и свариваемого металла. Многофакторность одновременно протекающих процессов тепло - и массопереноса, интенсивность пластической деформации и сложность механизма структурообразования сварного соединения затрудняют усилия исследователей, направленные на разработку эффективных технологических схем процесса сварки трением с перемешиванием. Это обусловливает актуальность проведения дальнейших исследований в этом приоритетном направлении в области материаловедения алюминиево-магниевых сплавов и создания предпосылок для широкого внедрения новых технологических процессов, в том числе лазерной сварки и сварки трением с перемешиванием.

Степень разработанности темы

Целенаправленному изучению процессов, происходящих при лазерной сварке и сварке трением с перемешиванием, посвящены многие работы отечественных и зарубежных исследователей. К настоящему времени накоплен большой объем данных по реализации технологического процесса этих способов сварки различных материалов, в том числе и алюминиевых сплавов, исследованию механизмов структурообразования и определению физико-механических свойств сварных соединений. При этом центральной темой исследований является предупреждение образования характерных для этих способов сварки дефектов сварного шва. Для лазерной сварки это, прежде всего, опасность образования кристаллизационных трещин и пор, возникающих вследствие теплового расширения и разности объемов образующихся фаз. В этом направлении положительные результаты получены при правильном выборе защитной атмосферы и состава легирующих добавок, подаваемых в ванну расплава в виде присадочной проволоки, а также путем воздействия на ванну расплава внешними энергетическими источниками, позволяющими минимизировать количество пор. Тем не менее, до настоящего времени не

достигнуто полного понимания механизмов взаимосвязи между нестационарным течением ванны расплава и параметрами воздействия внешних воздействий, а, следовательно, и не определен оптимальный режим лазерной сварки алюминиевых сплавов.

Для успешного внедрения способа сварки трением с перемешиванием необходимо понимание механизма трансформации исходной структуры свариваемых алюминиево-магниевых сплавов в градиентную мелкозернистую. Успехи в этом направлении отражены в работах R.S. Mishra, M.A. Sutton,

A.P. Reinolds, R.W. Fonda, R. Nandan, Z.W. Chen, К.У. Juta, М.М. Штрикмана,

B.А. Половцева, В.Ю. Фролова, В.И. Лукина, А.В. Автократовой и других. Подробные исследования физико-механических свойств сварных соединений, полученных этим способом сварки, были выполнены О.Р. Кайбышевым, В. А. Половцевым, Р.Р. Котлышевым, В.И. Павловой с сотрудниками, а также Y.S. Sato, E. Cerri и другими.

Для интерпретации формирующейся структуры сварного шва были привлечены такие процессы пластической деформации как прокат, экструзия, всесторонняя ковка и прочие. При этом были достигнуты существенные результаты, как в выявлении общих закономерностей структурообразования, так и в обнаружении и описании дефектов сварки, возникающих при реализации технологического процесса сварки. В последние годы подробные исследования, посвященные механизму деформирования алюминиевых сплавов в условиях сварки трением с перемешиванием, были проведены в Институте физики прочности и материаловедения СО РАН, базирующиеся на основе представлений физической мезомеханики о вихревом характере пластического течения мезообъемов материала. Для углубления полученных представлений требуется дальнейшее проведение экспериментальных исследований, направленных на решение актуальной задачи получения бездефектной структуры сварного шва за счет рационального выбора параметров технологического процесса сварки трением с перемешиванием.

Цель и задачи

Целью настоящей работы явилось изучение закономерностей формирования структуры сварного шва, полученного лазерной сваркой и сваркой трением с перемешиванием, и установление взаимосвязи между параметрами технологического процесса и качеством сварного соединения алюминиево-магниевого сплава АМг5.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние основных параметров технологического режима лазерной сварки на структуру и механические свойства сварных соединений листов алюминиево - магниевого сплава.

2. Провести сравнительный анализ механизма трансформации исходной структуры при сварке трением с перемешиванием и сухом трении скольжения алюминиево-магниевого сплава.

3. Установить влияние параметров сварки трением с перемешиванием на структуру и механические свойства сварных соединений листов алюминиево-магниевого сплава различной толщины.

4. Определить тип дефектов, играющих основную роль в снижении прочности сварных соединений, полученных способом сварки трением с перемешиванием.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Исследована взаимосвязь между основными параметрами технологического процесса лазерной сварки и качеством сварного соединения. Показано, что оптимальная комбинация состава защитной атмосферы и режима сварки листов алюминиево-магниевого сплава исследованной толщины, минимизирует количество опасных дефектов, резко снижающих прочность сварного соединения.

2. Систематические исследования физико-механических свойств сварных соединений алюминиево-магниевого сплава, полученные при различных комбинациях основных параметров технологического процесса сварки трением с перемешиванием показали, что при оптимальном выборе режима прочность

материала в зоне ядра сварного шва может превышать прочность основного металла.

3. Впервые показано, что при сварке трением с перемешиванием и трении скольжения алюминиево-магниевого сплава формирование слоистой мелкозернистой структуры в ядре сварного шва и в поверхностном слое трибосопряжения происходит по одному и тому же механизму: деформирования и измельчения исходной зеренной структуры и образования полос скольжения под действием силы трения. Различие в закономерностях структурных изменений материала при этих процессах состоит в том, что особенности температурно-временного режима при трении скольжения не позволяют завершиться процессу фрагментирования полной рекристаллизацией зерна, как это происходит в ядре сварного шва при сварке трением с перемешиванием.

Теоретическая ценность работы

Установленный в диссертационной работе общий механизм формирования мелкозернистой рекристаллизованной структуры ядра сварного шва при сварке трением с перемешиванием и фрагментированной структуры поверхностного слоя при трении скольжения подтверждают концепцию, сформулированную академиком Паниным В.Е. и разрабатываемую в ИФПМ СО РАН, о ведущей роли «ротационного механизма» массопереноса при высоких степенях деформации. Полученные в работе результаты позволяют расширить научные представления в области материаловедения алюминиевых сплавов и создать предпосылки для разработки критериев технологического процесса лазерной сварки и сварки трением с перемешиванием в производственных условиях.

Практическая значимость работы

Тема диссертации соответствует приоритетному направлению развития науки, технологий и техники РФ «Транспортные и космические системы». Результаты работы были положены в основу разработки режимов получения высокопрочных сварных соединений алюминиево-магниевого сплава АМг5М

способами лазерной сварки и сварки трением с перемешиванием на предприятии «ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель» и использовались при выполнении совместных научно-исследовательских работ ИФПМ СО РАН с Национальным исследовательским Томским политехническим университетом и ПАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королева.

Методология и методы исследования

Методологическую основу составили труды отечественных и зарубежных ученых, указанные в диссертации, по исследованию проблем в области лазерной сварки и сварки трением с перемешиванием алюминиево-магниевых сплавов на основе представлений о структурообразовании при сварке плавлением и пластической деформации металла под действием сил трения. В диссертационной работе были применены современные методы структурных исследований и испытаний: оптическая микроскопия, просвечивающая и растровая электронная микроскопия, метод дифракции обратно рассеянных электронов (ЕВББ анализ), метод атомно-силовой микроскопии, измерение микротвердости, испытания на одноосное растяжение и изгиб, трибологические испытания. Структурные исследования методом ПЭМ и ЕВББ анализа проведены на оборудовании центра коллективного пользования «Нанотех» в ИФПМ СО РАН.

Положения, выносимые на защиту

1. Структурные особенности формирования сварных соединений алюминиево-магниевого сплава, полученных лазерной сваркой в различных защитных атмосферах, заключающиеся в том, что при подаче гелия в зону сварочной ванны вместо аргона наблюдали уменьшение технологических дефектов и повышение пластичности шва.

2. Совокупность экспериментальных данных о формировании при сварке трением с перемешиванием слоистой мелкозернистой структуры металла шва с размером зерен меньшим среднего размера зерна исходного алюминиевого

сплава в 4 - 5 раз, границы которых в разной степени декорированы выделениями твердых частиц А13М£2.

3. Обоснование причин формирования слоистой структуры алюминиево-магниевого сплава при сварке трением с перемешиванием на примере образования поверхностного слоя при трении скольжения, заключающихся в последовательности сдвигов пластифицированных упрочненных слоев по границе с нижележащим материалом, где имеет место минимальный предел текучести, обусловленный конкуренцией процесса упрочнения из-за деформирования и разупрочнения из-за нагрева.

4. Совокупность экспериментальных данных по влиянию технологического процесса сварки трением с перемешиванием алюминиево-магниевого сплава на физико-механические свойства сварных соединений, определяющие наиболее опасные дефекты сварного шва и технологические параметры, приводящие к их образованию.

Достоверность и надежность полученных результатов обеспечивается корректностью постановки решаемых задач, их обоснованностью, большим объемом экспериментальных данных, полученных с помощью современных методов исследований структуры, корректной статистической обработкой результатов исследований, а также подтверждением результатов исследований публикациями в реферируемых журналах, выступлениями на российских и международных конференциях.

Личный вклад соискателя состоит в совместной с научным руководителем постановке и обсуждении научных задач, планировании и проведении экспериментальных исследований, обсуждении и интерпретации полученных данных, подготовке научных статей совместно с научным руководителем, участии в конференциях.

Диссертационная работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы, направление Ш.23, по проекту Министерства образования и науки РФ (договор № 02.G25.31.0063) в рамках реализации Постановления

Правительства РФ № 218, а также в рамках выполнения ФЦП 14.607.21.0190 «Разработка интеллектуальной технологии гибридной лазерной сварки с ультразвуковым воздействием и адаптивным управлением для производства танк-контейнеров, в том числе криогенных для транспортировки сжиженного природного газа в труднодоступных районах и Арктике».

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийской школе-семинаре с международным участием «Современное материаловедение: материалы и технологии новых поколений» (Томск, 2014); XX Научно-технической конференции молодых учёных и специалистов, проводимой Ракетно-космической корпорацией «Энергия» имени С.П. Королёва (Королев, 2014); Х Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы машиноведения: Трибология - машиностроению» (Москва, 2014), Международной конференции «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций» (Томск, 2015); Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «Физическое материаловедение» (Тольятти, 2016); Международной конференции «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций» (г. Томск, 2017 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ в рецензируемых научных журналах, сборниках и трудах конференций, из них 5 статей, входящих в перечень журналов из списка ВАК. В базе данных Web of Science и Scopus представлено 5 публикаций.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, основных выводов, публикаций по теме диссертации, списка литературы, включающего 167 наименований, приложений. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, содержит 63 рисунка и 8 таблиц.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Сплавы алюминий-магний, свойства и применение

Создание новых машин и механизмов, повышение их эффективности и снижение стоимости производства является одними из главных и важнейших задач машиностроительной промышленности. Одним из основных путей решения данной задачи является использование высокотехнологичных материалов и внедрение инновационных технологий. К числу наиболее перспективных материалов относятся алюминиевые сплавы, широкое применение которых в авиастроении, энергетическом машиностроении, атомной технике и радиоэлектронной промышленности связано с совокупностью физико-механических свойств алюминия: высокой тепло- и электропроводностью, низким удельным весом и сравнительно высокой прочностью [1-4]. Несмотря на более высокую стоимость алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями, объем алюминиевых сплавов при производстве сварных конструкций непрерывно повышается. Для изготовления сварных конструкций с высокой степенью ответственности наиболее часто применяются термически неупрочняемые алюминиево-магниевые сплавы [5, 6].

В России разработка и внедрение алюминиевых сплавов в отечественную промышленность началась в первой половине ХХ века. В 30-40-х годах над этой проблемой работали многие ученые, в том числе Ю.Г. Музалевский, С.М. Воронов и И.Н. Фридляндер. В 1930 году Музалевским Ю.Г. был разработан первый сплав системы A1-Mg - Альмаг (5 % М§, 0,45 % Мп, 0,1 % Т1), который до сих пор выпускается под маркой АМг5 [3, 7].

Высокие прочностные свойства алюминиево-магниевых сплавов обусловлены положительным влиянием магния. Изменение прочностных характеристик в зависимости от содержания магния в сплаве показано на рисунке 1.1, из которого следует, что магний повышает прочность сплава, не

снижая его пластичности, при содержании его в сплаве до 11 - 12 %. С увеличением концентрации магния в сплаве выше 15% прочность и пластичность снижаются.

Известно, что сплавы системы Л1-М£ не упрочняются термической обработкой, поэтому для таких сплавов производят только отжиг при температурах (350 - 410) °С. При содержании магния до 1,4 % упрочнения быть не может, так как в этих пределах он растворяется в алюминии при комнатной температуре и никакого выделения избыточных фаз не происходит [8]. При большем же содержании магния повышение температуры искусственного старения приводит к выделению по границам зерен в-фазы (A13Mg2) из-за того, что диффузионные процессы в сплавах системы A1-Mg протекают крайне медленно. Следовательно, эффект термического упрочнения в таких сплавах гораздо ниже эффекта деформационного упрочнения.

На рисунке 1.2 приведены прочностные характеристики листов из наиболее распространенных в отечественной промышленности марок алюминиево-магниевых сплавов 1100, 3003, 5050 и 5052 после различных степеней деформации [9]. При холодной прокатке этих сплавов наблюдаются структурные изменения: появляется преимущественная ориентировка зерна и, как следствие, анизотропия свойств.

5

0_I_1_I_!_—

3 6 9 12 15 18 21 М

Содержание магния, %

Рисунок 1.1 - Изменение прочностных свойств алюминия от содержания магния [6]

Рисунок 1.2 - Кривые деформационного упрочнения алюминия и некоторых алюминиевых сплавов [9]

Как можно заметить, прочностные характеристики сплавов типа магналий, особенно предел текучести, существенно повышаются в результате холодной прокатки, при этом пластичность сплавов понижается, к тому же ухудшается коррозионная стойкость.

Основной недостаток алюминиево-магниевых сплавов заключается в низком значении предела текучести, поэтому сплавы типа АМг5 и АМг6 упрочняются только в холодном состоянии с помощью давления на 20 - 30 % и не могут соревноваться по прочности с термически упрочняемыми сплавами. Более высокие степени деформации (более 30 %) не применяют, поскольку они приводят к снижению пластичности и нестабильности механических и коррозионных свойств. Также при холодной прокатке наблюдаются

структурные изменения: появляется преимущественная ориентировка зерна и, как следствие, анизотропия свойств [8].

1.2. Технологии соединения алюминиево-магниевых сплавов

Для изготовления конструкций из листового проката алюминиево-магниевых наиболее широко применяются сварочные технологии, однако процесс сварки этих сплавов имеет свои трудности, связанные со свойствами алюминия. При сварке в жидкой фазе (сварка плавлением) для обеспечения высокого качества сварного соединения выполняют ряд предварительных операций: подогрев начальных участков шва до 100-1500С с целью замедления кристаллизации сварочной ванны и уменьшения пористости металла, которая является основным дефектом сварных соединений алюминиевых сплавов, полученных этим способом [10,11]. Алюминиевые сплавы при сварке плавлением также склонны к образованию горячих трещин, а коррозионная стойкость сварных соединений из таких сплавов очень низкая. Это происходит вследствие формирования столбчатой структуры сварного шва и выделения по границам зерен легкоплавких эвтектик.

На сегодняшний день ведется большое количество исследований, направленных на поиск новых технологических решений в области технологии сварки плавлением. Одним из них является способ электронно-лучевой сварки, основанной на колебательном перемещении электронного луча в окрестности центра сварки [12]. В результате такого воздействия электронного луча усиливается дегазация металла ванны, что способствует уменьшению пористости шва и других дефектов сварки [13,14]. Электронно-лучевой сваркой изготовляют детали из алюминиевых и титановых сплавов, высоколегированных сталей. Металлы и сплавы подвергаются сварке в однородных и разнородных комбинациях при разных толщинах пластин. К несомненным преимуществам электронно-лучевой сварки относится возможность получения очень узкого с глубоким проплавлением шва, что

обеспечивает значительную экономию металла, а основным недостатком является образование несплавлений, полых отверстий в корне шва при сваривании металлов с высокой теплопроводностью, а также в швах с большим отношением глубины к ширине [15,16]. Однако главным препятствием широкого использования этого способа сварки в промышленности является необходимость создания вакуумного пространства в рабочей камере.

С 90-х годов прошлого столетия в зарубежной и отечественной промышленности началось активное внедрение новых видов сварки плавлением с ограниченным тепловложением, один из таких способов получил название «лазерной сварки». Впервые лазерная сварка нашла применение в судостроительной отрасли при сварке конструкционных сталей [17], а с начала 2000-х годов и в авиакосмической и автомобильной отраслях при сварке легких сплавов [18]. Это было обусловлено необходимостью решения задачи по снижению массы летательных аппаратов и улучшению конструкций автомобилей при сохранении прочности сварных соединений. Большое значение для активизации работ по промышленному внедрению лазерных технологий в зарубежную и отечественную промышленность имел научный потенциал фундаментальных работ российских ученых, выполненных еще в 70-х годах прошлого столетия и последующее время [19-22]. К их числу них относятся и работы по возможности применения для сварки СО2 - лазеров, обладающих широким диапазоном регулирования мощности как в импульсном, так и непрерывном режиме работы [23]. С02 - лазеры (углекислотные лазеры) -это лазеры на газовых смесях, в которых усиление света происходит за счет колебательных переходов в молекулах углекислого газа СО2. Эффективность таких лазеров достаточно высока, они способны генерировать излучение высокого качества с мощностью в несколько киловатт.

При лазерной сварке имеет место частичное расплавление материала в зоне стыка в типичном режиме температурного цикла с быстрым подъемом до температуры плавления и дальнейшим охлаждением. В связи с этим в прилегающих к зоне плавления областях (зоне термического влияния)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Заикина Анастасия Андреена, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Крушенко Г.Г. Совершенствование технологии приготовления сплава системы Al-Mg, применяемого в конструкции летательных аппаратов // Вестник СибГАУ. - 2014. - № 3 (55). - С. 202-209.

2 Фридляндер И.Н. Воспоминания о создании авиакосмической и атомной техники из алюминиевых сплавов; Отделение химии и наук о материалах РАН. - 2-е изд., доп. - М.: Наука, 2006. - 287 с.

3 Фридляндер И.Н. Из истории алюминиевых сплавов // Вестник Российской Академии Наук. - 2008. - Т. 78, № 7.- С. 630-634.

4 Хэтч Дж. Е. Алюминий. Свойства и физическое металловедение: Справочник / пер. с англ. - М.: Металлургия, 1989. - 422 с.: ил.

5 Фридляндер И.Н. Алюминиевые деформируемые конструкционные сплавы. - М.: Металлургия, 1979. - 208 с.

6 Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов: Учебник для металлургических специальностей. - 3-е изд. - М.: Машиностроение, 1983. - 359 с.

7 Аникина В. И. Структура и свойства алюминиево-магниевых сплавов: монография / В. И. Аникина, Т. Р. Гильманшина, В. Н. Баранов. - Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2012. - 112 с.

8 Колачев Б. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: Учебник для вузов / Б.А. Колачев, В.И. Елагин, В.А. Ливанов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: МИСИС, 1999. - 416 с.

9 Davis E. J. R. Aluminum and aluminum alloys. ASM Specialty Handbook. -ASM International, 1993. - 784 p.

10 Ищенко А.Я. Особенности применения алюминиевых высокопрочных сплавов для сварных конструкций // Автоматическая сварка. - 2004. - № 4 (9). -С. 16-26.

11 Никифоров Г. Д. Металлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов. -М.: Машиностроение, 1972 - 260 с.

12 Щипков М.Д. Сварка сплавов на основе алюминия и тугоплавких активных металлов. - Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1983. - 79 с.

13 Овчинников В.В. Пористость швов при электронно-лучевой сварке алюминиевых сплавов, легированных литием./ В.В. Овчинников, Р.В. Егоров // Вестник ИГОУ. - 2006. - вып. 4. - С. 92-96.

14 Глазов С.И. Основы технологии электронно-лучевой и диффузионной сварки. / С.И. Глазов, А.В. Люшинский, В.С. Магнитов и др. - Рыбинск: НПО «Сатурн», 2001. - 285 с.

15 Mashy H. Multy-Beam Technology in Electron Beam Welding // ISFF-Welding and Joining Institute. - 2006. - Vol. 34. - P. 1-4.

16 Ольшанская Г.В. Влияние осцилляции электрического пучка на формирование структуры и свойств сварных швов. / Г.В. Ольшанская, Д.Н. Трушников, В.Я. Беленький, Г.М. Младенов // Сварочное производство. - 2012. - № 11. - С. 13-18.

17 Weise S. Heißrißbildung beim Laserstrahlschweißen von Baustahlen: Universität Bremen: Diss. // Sigurd Weise. - Bremen, 1998. - 122 s.

18 Heimerdinger C. Laserstrahlschweißen von Aluminiumlegierungen für Luftfahrt: Universität Stuttgart, Diss. // Christoph Heimerdinger. - München, 2003. -124 s.

19 Прохоров Н.Н. Физические процессы в металлах при сварке. - М.: Металлургия, 1968. - 692 с.

20 Андрияхин В.М. Процессы лазерной сварки и термообработки. - М.: Наука, 1998. - 176 с.

21 Блинков В.В. Лазерные технологии в авиационной промышленности // ЛазерИнформ. - 2009. - № 23 (422). - С. 5-9.

22 Гоок С. Особенности процесса орбитальной лазерно-дуговой сварки толстостенных труб большого диаметра (БАМ, Германия) / С. Гоок, А.

Гуменюк, М. Ламмерс, М. Рейтмайер // Автоматизированная сварка. - 2010. -№ 9. - С. 5-13.

23 Шиганов И.Н. Лазерная сварка алюминиевых сплавов авиационного назначения / И.Н. Шиганов, С.В. Шахов, А. А. Холопов // Вестник МВТУ им. Н.Э. Баумана. Серия Машиностроение. - 2012. - № 5. - С. 34-50.

24 Matsunava A. Dynamic of Keyhole and Molten Pool in High Power CO2 Laser Welding. / A. Matsunava, N. Seto, I.-D. Kim, M. Mizutani, S. Katayama // Proc. of SPIE. High-Power Lasers in Manufacturing. - 2000. - Vol. 3888. - P. 34-45.

25 Dilthey U. Schweißtechnische Fertigungsverfahren. - Heidelberg: Springer Verlag, 2005. - 362 s.

26 Leitz A. Laserstrahlschweißen von Kupfer und Aluminiumwerkstoffen in Mischbindung: Universität Stuttgart, Diss. // Andreas Leitz. - München, 2005. -172 s.

27 Кархин В. А. Моделирование тепловых и кристаллизационных процессов при лазерной сварке алюминиевых сплавов. / В.А. Кархин, В.В. Плошихин, Х.В. Бергман // Автоматическая сварка. - 2002. - № 8. - С. 11-16.

28 Katoh M. Investigation of Heat-Affected Zone of GTA of Al-Mg-Si alloys using the Varestraint Test / M. Katoh, H.W. Kerr // Welding Journal. - 1987. - № 12. - P. 360-368.

29 Zäh M.F. In situ Legierungpassung beim Laser-Tiefschweissprozess / M.F. Zäh, S. Huber // Werkstofftechnik. - 2010. - № 6. - S. 447-453.

30 Vollersten F. Magnetic Stirring during Laser Welding of Aluminium / F. Vollersten, C. Thomy // Journal of Laser Application. - 2006. - Vol. 18, No 1. - P. 28-34.

31 Половинко В.Д. Сварка металлов в твердой фазе с применением тока большой плотности / В.Д. Половинко, Е.С. Юрченко // Электронная обработка материалов. - 2008. - № 3. - С. 93-97.

32 Штрикман М.М. Комбинированная фрикционная сварка / М.М. Штрикман, И.М. Кащук. // Сварочное производство. - 2011. - № 12. - С. 25-30.

33 Chong Gao. Microstructure and mechanical properties of friction spot welding aluminium-lithium alloys / Chong Gao, Rongqiang Cao, Yu Ma. // Materials and Design. - 2015. - Vol. 83. - P. 719-727.

34 Владимиров В.И. Проблемы физики трения и изнашивания // Физика износостойкости поверхности металлов. - Л.: ФТИ РАН, 1988. - С. 8-41.

35 Фролов В. А. Сварка трением с перемешиванием - плюсы и минусы / В. А. Фролов, А. Н. Иванюхин, А. Н. Сабанцев и др. // Сварочное производство. -2008. - № 10. - С. 12-19.

36 Reynolds A.P. Processing-property correlation in friction stir welds / A.P. Reynolds, W.D. Lockwood, T.U. Seidel // Materials Science Forum. - 2000. -Vol. 331. - P. 1719-1724.

37 Котлышев Р.Р. Расчет температур при сварке трением с перемешиванием алюминиевых сплавов / Р.Р. Котлышев, К.Г. Щучев, А.А. Крамской // Вестник ДГТУ. - 2010. - Т. 10, № 5 (48). - С. 648-653.

38 Pat. Appl. no. 9125978.8 GB Friction stir butt welding /Thomas W.M., Nicholas E.D., Needham J.C. - International patent application No. PCT/GB92/002203GB; Publ. Dec. 1991.

39 Карманов В.В. Сварка трением с перемешиванием алюминиевых сплавов: сущность и специфические особенности процесса, особенности структуры сварного шва / В.В. Карманов, А.Л. Каменева, В.В. Карманов // Вестник ПНИПУ. - Аэрокосмическая техника, 2012. - № 32. - С. 67-80.

40 Rhodes C.G. Effects of friction stir welding on microstructure of 7075 aluminum / C.G. Rhodes, M.W. Mahoney, W.H. Bingel, R.A. Spurling, C.C. Bampton // Scripta Materialia. - 1997. - Vol. 36. - P. 69-75.

41 Nandan R. Recent Advances in Friction-Stir Welding Process, Weldment Structure and Properties / R. Nandan, T. DebRoy, H.K.D.H. Bhadeshia // Progress in Material Science. - 2008. - Vol. 53. - P. 980-1023.

42 Chen Z.W. On the forming mechanism of banded structures in aluminium alloy friction stir welds / Z.W. Chen, S. Cui // Scripta materialia. - 2008. - № 58. - P. 417420.

43 Котлышев Р.Р. Гипотеза образования соединения при сварке трением с перемешиванием / Р.Р. Котлышев, А.А. Чуларис, Ю.Г. Людмирский // Сварка и диагностика. - 2010. - № 4. - С. 31-35.

44 Sutton M.A. Microstructural studies of friction stir welds in 2024-T3 aluminum / M.A. Sutton, B. Yang, A.P. Reynolds, R. Taylor // Materials Science and Engineering A. - 2002. - Vol. 323. - P. 160-166.

45 Cavalierea P. Mechanical and microstructural behaviour of 2024-7075 aluminium alloy sheets joined by friction stir welding / P. Cavalierea, R. Nobilea, F.W. Panellaa, A. Squillaceb // International Journal of Machine Tools & Manufacture. - 2006. - Vol. 46. - P. 588-594.

46 Schmidt H.B. Thermal modelling of friction stir welding / H.B. Schmidt, J.H. Hattel // Scripta Materiala. - 2008. - Vol. 58. - P. 332-337.

47 Muhsin J.J. Effect of Friction Stir Welding Parameters (Rotatio and Transverse) Speed on the Trasient Temperature Distribution in Friction Stir Welding of AA 7020-T53, ARPN / J.J. Muhsin, H. Moneer, A.M. Muhammed // Journal of Engineering and Applied Sciences. - 2012. - Vol. 7 (4). - P. 436-446.

48 Fonda R.W. Microstructural evolution ahead of the tool in aluminum friction stir welds / R.W. Fonda, K. Knipling, F. Bingert // Scripta Materiala. - 2007. - Vol. 58. -P. 343-348.

49 Juta K.V. Continuous dynamic recrystallisation during friction stir welding of high strength aluminum alloys / K.V. Juta, S.L. Semiatin // Scripta Materialia. -2000. - Vol. 43. - P. 743-748.

50 Фролов В.А. Сварка трением с перемешиванием термически упрочняемого сплава В95 системы Al-Zn-Mg-Cu. / В.А. Фролов, В.Ю. Конкевич, П.Ю. Предко, В.В. Белоцерковец // Сварочное производство. - 2013. - № 3. - С. 2126.

51 Frigaard A.E. Characterisation of the subgrain structure in friction stir welded aluminium alloys using the SEM-EBSD technique / A.E. Frigaard, A.E. Grong, J. Hielen // Proc. 1st International Symposium on Friction Stir Welding; Togashi, Japan. - 1998.

52 Добаткин С.В. Механические свойства субмикрокристаллических сплавов системы Al-Mg (АМг6) и Al-Mg-Sc (01570) / С.В. Добаткин, В.В. Захаров, В.Н. Перевезенцев // Технология легких сплавов. - 2010 - № 1. - С. 74-84.

53 Малофеев С.С. Структура и механические свойства сварных швов сплава 1570, полученных сваркой трением с перемешиванием / С.С. Малофеев, В.А. Кулицкий // Металлы. - 2012. - № 5. - С. 94-99.

54 Сегал В.М. Процессы пластического структурообразования металлов / В.М. Сегал, В.И. Резников, В.И. Копылов, Д.А. Павлик, В.Ф. Малышев. -Минск: Навука I тэхшка, 1994 - 232 с.

55 Valiev R.Z. Producing Bulk Ultrafine-Grained Materials by Severe Plastic Deformation / R.Z. Valiev, Y. Estrin, Z. Horita, T.G. Langton, M.I. Zehetbauer, Y.T. Zhu // The Journal of the Minerals, Metals and Materials Society. - 2006. - Vol. 58, No. 4. - P. 33-39.

56 Bridgman P.W. On Torsion Combined with Compression // Journal of Applied Physics - 1943. - Vol. 14, No. 6. - P. 273-283.

57 Валиев Р. З. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией / Р.З. Валиев, И.В. Александров. - М.: Логос - 2000

- 272 с.

58 Валиев Р.З. Развитие равноканального углового прессования для получения ультрамелкозернистых металлических сплавов // Металлы. - 2004. -№ 1. - С. 15-22.

59 Колобов Ю.Р. Особенности структуры и механические свойства субмикрокристаллического никеля, полученного воздействием интенсивной пластической деформации / Ю.Р. Колобов, Н.В. Гирсова, К.В. Иванов, Г.П. Грабовецкая, О.Б. Перевалова // Известия высших учебных заведений. Физика.

- 2002. - Т. 45, № 6. - С. 11-16.

60 Иванов К.В. Микроструктура чистого алюминия после равноканального углового прессования / К.В. Иванов, Е.В. Найденкин // Перспективные материалы. - 2007. - Специальный выпуск, том 2. - С. 327-330.

61 Конева Н.А. Физические причины высокой прочности ультрамелкозернистых материалов / Н.А. Конева, А.Н. Жданов, Э.В. Козлов // Известия РАН. Серия физическая. - 2006. - Т. 70, № 4. - С. 577-580.

62 Козлов Э.В. Влияние равноканального углового прессования на структуру и предел текучести стали 10Г2ФТ / Э.В. Козлов, Н.А. Попова, Е.Л. Никоненко, Н.А. Конева // Деформация и разрушение материалов. - 2016. - № 3. - С. 10-14.

63 Добаткин С.В. Формирование субмикрокристаллической структуры в аустенитной стали 08Х18Н10Т при РКУ прессовании и нагреве / С.В. Добаткин, О.В. Рыбальченко, Г.И. Рааб // Металлы. - 2006. - № 1. - С. 48-54.

64 Рыбин В.В. Большие пластические деформации и разрушение металлов. -М.: Металлургия. - 1986. - 279 с.

65 Langdon T.G. Twenty-five years of ultrafine-grained materials: Achieving exceptional properties through grain refinement // Acta Materialia. - 2013. - Vol. 61. - P. 7035-7059.

66 Zhang H.W. Evolution of microstructural parameters and flow stress toward limits in nickel deformed to ultra-high strains / H.W. Zhang, X. Huang, N. Hansen // Acta Materialia. - 2008. - Vol. 56. - P. 5451-5465.

67 Cao W.Q. EBSP investigation of microstructure and texture evolution during equal channel angular pressing of aluminum / W.Q. Cao, A. Codfrey, Q. Lin // Materials Science and Engineering: A. - 2003. - Vol. 361. - P. 9-14.

68 Позднякова А.В. Особенности структурных изменений при сверхпластической деформации сплава АМг4 / А.В. Позднякова, В.К. Портной // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. - 2004. - № 1. -С. 53-56.

69 Zhilgaev A. P. Microtexture and microstructure evolution during processing of pure aluminum by repetitive ECAP / A. P. Zhilgaev, D.L. Swisher, T. G. Langdon, T.R. McNelley // Materials Science and Engineering: A. - 2006. - Vol. 49. - P. 137148.

70 Козлов Э.В. Структура и сопротивление деформированию ГЦК ультрамелкозернистых металлов и сплавов / Э.В. Козлов, Н.А. Конева, А.Н.

Жданов, Н.А. Попова, Ю.Ф. Иванов // Физическая мезомеханика. - 2004. - Т. 7, № 4. - С. 93-113.

71 Новиков И.И. Особенности сверхпластической деформации некоторых алюминиевых сплавов / И.И. Новиков, В.К. Портной // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. - 2001. - № 4. - С. 4-11.

72 Поздняков В. А. Физика прочности и пластичности твердых тел: проблемы и перспективы / В.А. Поздняков, А.М. Глезер // Известия РАН. Серия физическая. - 2004. - Т. 68, № 10. - С. 1449-1455.

73 Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов / С.С. Горелик, С.В. Добаткин, Л.М. Капуткина. - М.: Изд-во МИСиС, 2005. - 430 с.

74 Koneva N.A. Thermodynamic of substructure transformation under plastic deformation of metals and alloys / N.A. Koneva, E.V. Kozlov, L.I. Trichkina, E.E. Pekarskaya // Materials Science and Engineering: A. - 1997. - Vol. A234-236. - P. 614-616.

75 Segal V.M. Fundamentals and Engineering of severe Plastic Deformation / V.M. Segal, I.Y. Beyerlein, C.N. Tome, V.N. Chuvideev, V.I. Kopylov. - New York: Nova Science Publ., 2010. - 536 p.

76 Valiev R.Z. Nanostructural materials Hoboken / R.Z. Valiev, A.P. Zhilayev, T.G. Landan. - New York: Wiley and Sons. Publ., 2014. - 450 p.

77 Глезер А.М. Происхождение высокоугловых границ зерен в металлах, подвергнутых мегапластической деформации / А.М. Глезер, В.Н. Варюхин, А.А. Томчук, Н.А. Михеева // Доклады Академии наук. - 2014. - Т. 457, № 5. -С.535-538.

78 Глезер А.М. Физика больших пластических деформаций / А.М. Глезер, И.К. Пермякова // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2016. - Т. 21, вып. 3. - С. 721-724.

79 Kassner M.E. New Developments in geometric dynamic recrystallization / M.E. Kassner, S.R. Barrabes // Materials Science and Engineering A. - 2005. - Vol. 410. -P. 152-155.

80 Sakai T. Continuons dynamic recristallization during the transient severe deformation of aluminum alloy 7475 / T. Sakai, H. Miura, A. Goloborodko, O. Sitdikov // Acta Materialia. - 2009. - Vol. 57, No. 1. - P. 153-162.

81 Иванов К.В. Исследование неоднородности структуры и механических свойств алюминия, подвергнутого равноканальному угловому прессованию / К.В. Иванов, Е.В. Найденкин // Известия вузов. Физика. - 2009. - Т. 52, № 10. -С. 27-31.

82 Иванов К.В. Характеристики структуры на микро-, мезо- и макромасштабном уровне и развитие зернограничного скольжения при пластической деформации ультрамелкозернистых металлов с ГЦК решеткой: дис. д.ф.-м.н: 01.04.07 / Иванов Константин Вениаминович. -Томск, 2014. - 237 с.

83 Справочник по триботехнике: в 3-х томах. Т.1. Теоретические основы. / Под. ред. М. Хейды, А.В. Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 1989. - 400 с.

84 Конева Н.А. Физическая природа стадийности пластической деформации / Н.А. Конева, Э.В. Козлов // Известия высших учебных заведений. Физика. -1990. - № 2. - С. 89-106.

85 Владимиров В.И. Проблемы физики трения и изнашивания металлов. - Л.: ФТИ РАН, 1988. - С. 8-41.

86 Панин В.Е. Структурные уровни деформации твердых тел / В.Е. Панин, В.А. Лихачев, Ю.В. Гриняев. - Новосибирск: Наука, 1985. - 229 с.

87 Елсукова Т.Ф. Эволюция структурных уровней деформации и самоорганизации мезоскопической субструктуры в поликристаллах / Т.Ф. Елсукова, В.Е. Панин // Известия АН СССР. Металлы. - 1992. - № 2. - С. 7389.

88 Панин В.Е. Современные проблемы пластичности и прочности твердых тел. // Известия высших учебных заведений. Физика. - 1998. -Т. 41, № 1. - С. 735.

89 Трение, изнашивание и смазка: Справочник в 3-х томах, т.1. Под ред. Крагельского И.В., Алисина В.В. - М.: Машиностроение, 1978. - 400 с.

90 Панин В.Е. Износ в парах трения как задача физической мезомеханики /

B.Е. Панин, А.В. Колубаев, А.И. Слосман и др. // Физическая мезомеханика. -2000. - Т. 3, № 1. - С. 67-74.

91 Тарасов С.Ю. Структура поверхностных слоев трения сплава 36НХТЮ /

C.Ю. Тарасов, А.В. Колубаев // Известия высших учебных заведений. Физика. -1991. - Т. 8, № 3. - С. 9-12.

92 Попов В.Л. Характерный параметр длины, определяющий формирование субструктуры при больших пластических деформациях / В.Л. Попов, А.В. Колубаев // Письма в ЖТФ. - 1996. - Т. 22, вып. 13. - С. 37-42.

93 Рубцов В.Е. Исследование сдвиговой пластической деформации в поверхностном слое при трении. Результаты моделирования. Часть I. Описание модели / В.Е. Рубцов, А.В. Колубаев // Трение и износ. - 2007. - Т. 28, № 1. - С. 64-76.

94 Рубцов В.Е. Исследование сдвиговой пластической деформации в поверхностном слое при трении. Результаты моделирования. Часть II. Влияние параметров трения / В.Е. Рубцов, А.В. Колубаев // Трение и износ. - 2007. - Т. 28, № 2. - С. 169-177.

95 Рубцов В.Е. Пластическая деформация и квазипериодические колебания в трибологической системе / В.Е. Рубцов, А.В. Колубаев // Письма в ЖТФ. -2004. - Т. 74, вып. 11. - С. 63-69.

96 Kolubaev A. Scale-Dependent Subsurface Deformation of Metallic Materials in Sliding / A. Kolubaev, S. Tarasov, O. Sizova, E. Kolubaev // Tribology International. - 2010. - Vol. 43. - P. 695-699.

97 Колубаев А.В. Эволюция структуры поверхностного слоя металлов в условиях трения скольжения / А.В. Колубаев, С.Ю. Тарасов, О.В. Сизова, Е.А. Колубаев, Ю.Ф. Иванов //Трение и износ. - 2007. - Т. 28, № 6. - С. 582-590.

98 Dmitriev A.I. Calculation of the Effective Diffusion Coefficient for Random Wear Surface Migration on Different Scales // Physical Mesomechanics. - 2012. -Vol. 15, No. 5. - P. 333-336.

99 ГОСТ 4784-97. Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки. - М.: Стандартинформ, 2000. - 15 с.

100 Курынцев С.В. Структура и свойства сварных соединений алюминиевого сплава 1550, полученных двусторонней сваркой трением с перемешиванием // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2014. - № 6. - С. 30-33.

101 Мир физики и техники. Метод дифракции отраженных электронов в материаловедении / под. ред. А. Шварца, М. Кумара, В. Адамса, Д. Филда. - М.: Техносфера, 2014. - 544 c.+104 с. цв. вкл.

102 ГОСТ 6996-66. сварные соединения. Методы определения механических свойств. - М.: Стандартинформ, 2006. - 44 с.

103 ГОСТ 1497-84. Межгосударственный стандарт. Металлы. Методы испытаний на растяжение. - М.: Стандартинформ, 2013. - 24 с.

104 МИ 2083-90. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения косвенные. Определение результатов измерений и оценивание их погрешностей. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 11 с.

105 Шиганов И.Н. Лазерная сварка алюминиевых сплавов / И.Н. Шиганов, А.В. Холопов // Фотоника. - 2010. - № 3. - С. 6-10.

106 Stritt R. New Hot Cracking Criteria for Laser Welding in Close Edge Position / R. Stritt, R. Weber, T. Graf, S. Müller, J-P. Weberpals // ICALEO. - 2012. - P. 1003.

107 Гуреева М.А. Механические свойства и структура сварных соединений алюминиевого сплава В-1341 в зависимости от режимов лазерной сварки / М.А. Гуреева, О.Е. Грушко, В.В. Овчинников, И.Н. Шиганов // Технология металлов. - 2008. - № 3. - С. 16-23.

108 Hügel H. Laser in der Fertigung: Strahlquellen, Systeme, Fertigungsverfahren / H. Hügel, T. Graf. - 2 Aufl. - Wiesbaden: Vieweg+Teubner Verlag, 2009. - 404 s.

109 Thier H. Ursachen der Porenbildung beim Schutzgasschweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen // Schweißen und Schneiden. - 1973. - B. 5, No. 25 (11). - S.491-494.

110 Geridönnerz Ö. Hauptsachen der Porenbildung beim Schutzgasschweißen von Aluminium // Metall. - 1976. - B. 30, No. 12. - S. 1137-1150.

111 Аннин Б.Д. Исследование технологии лазерной сварки алюминиевого сплава 1424 / Б. Д. Аннин, В.М. Фомин, В.В. Антипов, Е.Н. Иода, Е.В. Карпов, А.Г. Маликов, А.М. Оршевич, А.Н. Черепанов // Доклады АН. - 2015. -Т. 465, № 4. - С. 419-424.

112 Кархин В. А. Влияние теплоты плавления алюминиевых сплавов на форму и размеры сварочной ванны / В.А. Кархин, А.С. Ильин, В.В. Плошихин // Автоматическая сварка. - 2004. - № 1 (609). - С. 3-7.

113 Лукин В.И. Сварка алюминиевых сплавов в авиакосмической промышленности / В.И. Лукин, О.Г. Оспенникова, Е.Н. Иода, М.Д. Пантелеев // Сварка и диагностика. - 2013. - № 2. - С. 47-51.

114 ГОСТ 1583-93. Сплавы алюминиевые литейные. Технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1993. - 29 с.

115 Nörenberg K. Wasserstoffporosität beim Schmelzschweißen von Aluminiumwerkstoffen / K. Nörenberg, J. Ruge // Aluminium. - 1992. - No. 5 (68). - S. 406-410.

116 ГОСТ Р 57180-2016. Соединения сварные. Методы определения механических свойств, макроструктуры и микроструктуры. - М.: Стандартинформ, 2017. - 23 с.

117 Mishra R.S. Friction Stir Welding and Processing / R.S. Mishra, Z.Y. Ma // Materials Science and Engineering: R: Reports. - 2005. - Vol. 50, No 1-2. - P. 1-78.

118 Krishnan K.N. On the Formation of Onion Rings in Friction Stir Welds // Material Science and Engineering: A. - 2002. - Vol. 327. - P. 246-251.

119 Sitdikov O.S. Structural Changes During Severe Hot Forging of the Aluminum Alloy 1570C / O.S. Sitdikov, R.N. Garipova, E.V. Avtokratova, O.E. Mukhametdinova // Letters of Materials. - 2016. - Vol. 6 (3). - P. 200-204.

120 Valiev R.Z. On the Origin of the Extremely High Strength of Ultrafine-grained Al Alloys Produced by Severe Plastic Deformation / R.Z. Valiev, N.A. Enikeev, N.Ja. Mutaschkin // Scripta Materialia. - 2010. - Vol. 63. - P. 549-952.

121 Муралекин М.Ю. Особенности структуры и механические свойства алюминиевого сплава 1570, подвергнутого интенсивной пластической деформации кручением / М.Ю. Муралекин, А.Р. Кильмаметов, Р.З. Валиев // ФММ. - 2008. - Т. 106, № 1. - С. 93-99.

122 Мазилкин А.А. Структурные изменения в алюминиевых сплавах при интенсивной пластической деформации / А.А. Мазилкин, Б.Б. Страумал, С.Г. Протасова // ФТТ. - 2007. - Т. 49, № 5. - С. 824-829.

123 Ситдиков О.Ш. Формирование мелкозернистой структуры в процессе высокотемпературной интенсивной деформации высокопрочного алюминиевого сплава (обзор) // Письма о материалах. - 2015. - № 5 (1). - С. 7481.

124 Панин В.Е. Физическая мезомеханика измельчения кристаллической структуры при интенсивной пластической деформации / В.Е. Панин, В.Е. Егорушкин // Физическая мезомеханика. - 2008. - Т. 11, № 5. - С. 5-6.

125 Tarasov S. Subsurface Shear Instability and Nanostructuring of Metals in Sliding / S. Tarasov, V. Rubtsov, A. Kolubaev // Wear. - 2010. - Vol. 268 (1-2). - P. 59-66.

126 ГОСТ 5639-82. Межгосударственный стандарт. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 23 с.

127 ГОСТ Р 8.736-2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. - М.: Стандартинформ, 2013. - 23 с.

128 Huang Y. Microstructure and surface mechanical property of AZ31 Mg/SiCp surface composite fabricated by Direct Friction Stir Processing / Y. Huang, T. Wang, W. Guo, L. Wan, Sh. Lv // Materials and Design. - 2014. - № 59. - P. 274-278.

129 McNelley T.R. Recrystallization mechanisms during friction stir welding / processing of aluminum alloys / T.R. McNelley, S. Swamtnathan, J.Q. Su // Scripta Materialia. - 2008. - № 58. - P. 349-354.

130 Mackenzie J.K. Second paper on statistics associated with the random disorientation of cubes // Biometrika. - 1958. - Vol. 45. - P. 229-240.

131 Kumar N. Microstructure and mechanical behavior of friction stir processed ultrafine grained Al-Mg-Sc alloys / N. Kumar, R.S. Mishra, G.S. Huskamp, S.S. Sankatan // Material Science and Engineering: A. - 2011. - Vol. 528. - P. 58835887.

132 Kolubaev A. V. On the Similarity of Microstructure Generation in Friction Stir Welding and Sliding Test / A.V. Kolubaev, E.A. Kolubaev, O.V. Sizova, A.A. Zaikina, V.E. Rubtsov, S.Yu. Tarasov, and A.P. Vasiliev // Journal of Friction and Wear. - 2015. - Vol. 36 (2). - P. 127-131.

133 Panin V.E. Physical mesomechanics of grain boundary sliding in a deformable polycrystal / V.E. Panin, V.E. Egorushkin, T.F. Elsukova // Physical Mesomechanics.

- 2013. - Vol. 16 (1). - P. 1-8.

134 Mott N.F. Slip at Grain Boundaries and Grain Growth of Metals // Proceedings of the Physical Society. - 1948. - Vol. 60 (4). -P. 391-394.

135 Deng S.Q. Microstructural evolution of pure copper subjected to friction sliding deformation at room temperature / S.Q. Deng, A. Godfriey, W. Liu, C.L. Zhang // Material Science and Engineering: A. - 2015. - Vol. 639. - P. 448-455.

136 Török J. Self-Organisation, Localisation of Shear Bands and Aging in Loose Granular Materials / J. Török, S. Krishnamurty, J. Kertesz, S. Roux // Physical Review Letters. - 2000. - Vol. 84 (17). - P. 3851-4.

137 Ivanov K.V. Grain boundary sliding in ultrafine grained aluminum under tension at room temperature / K.V. Ivanov, E.V. Naydenkin // Scripta Materialia. - 2012. -Vol. 66. - P. 511-514.

138 Павлова В.И. Исследование температурно-временных условий сварочного нагрева, структуры и свойств металла стыковых соединений из алюминиево-магниевого сплава, выполненных сваркой трением с перемешиванием / В.И. Павлова, Е.А. Алиференко, Е.П. Осокин // Вопросы материаловедения. - 2009.

- № 4 (60). - С. 74-87.

139 Sato Y.S. Parameters controlling microstructure and hardiness during friction stir welding of precipitation-hardenable aluminum alloy 6063 // Metallurgical and Materials Transactions: A. - 2002. - Vol. 33. - P. 625-635.

140 Лукин В.И. Сварка трением с перемешиванием высокопрочного алюминиево-литиевого сплава В-1469 / В.И. Лукин, Е.Н. Иода, А.В. Базескин, И.П. Жегина, Л.В. Котельникова, В.В. Овчинников // Сварочное производство. - 2012. - № 6. - С. 30-36.

141 Karlsson J. Microstructure and properties of friction stir welded aluminium alloys / J. Karlsson, B. Karlsson, H. Larsson, et.al. // INALCO '98 - Joints in Aluminium, 7th International Conference Preprints. - Cambridge, UK, 1998. - Vol. 2. - P. 221-230.

142 Половцев В.А. Служебные характеристики соединений алюминиевых сплавов 1201 и АМг6, выполненных фрикционной сваркой / В. А. Половцев, М.М. Штрикман, Г.В. Шило // Технология машиностроения. - 2006. - № 4. - С. 30-34.

143 Cerri E. Influence of high temperature thermal treatment on grain stability and mechanical properties of medium strengh aluminium alloy friction stir welds / E. Cerri, P. Leo // Journal of Materials Processing Technology. - 2013. - Vol. 213. - P. 75-83.

144 Докслеан Д. Контроль процесса сварки трением с перемешиванием алюминиевых и магниевых сплавов / Д. Докслеан, Д.Р. Койкару, Б. Раду // Автоматическая сварка. - 2008. - № 11. - С. 116-119.

145 Ильясов Р.Р. Структура и твердость соединений алюминиевого сплава -1570 при различных режимах сварки трением с перемешиванием / Р.Р. Ильясов, Е.В. Автократова, М.В. Маркушев, П.Ю. Предко, В.Ю. Конкевич // Известия вузов. Физика. - 2015. - Т. 58, № 6. - С. 16-20.

146 Колубаев Е.А. Формирование градиентной структуры металлов и сплавов в условиях адгезионного взаимодействия при трении скольжения и сварке трением с перемешиванием: дис. ...д.т.н.: 01.04.07 / Колубаев Евгений Александрович. - Томск, 2016. - 288 с.

147 Khandkar M.Z.H. Prediction of temperature distribution and thermal history during friction stir welding: input torque based model / M.Z.H. Khandkar, J.A. Khan, A.P. Reynolds // Science and Technology of Welding and Joining. - 2003. - Vol. 8, No. 3. - P. 165-174.

148 Рубцов В.Е. Использование методов неразрушающего контроля для диагностики дефектов в сварных швах, полученных сваркой трением с перемешиванием / В.Е. Рубцов, С.Ю. Тарасов, Е.А. Колубаев, С.Ф. Гнюсов // Контроль. Диагностика. - 2015. - № 2. - С. 51-58.

149 Филиппов А.В. Определение дефектов в виде заглаженного непровара после сварки трением с перемешиванием / А.В. Филиппов, С.Ю. Тарасов, Е.А. Колубаев, В.Е. Рубцов // Фундаментальные исследования. - 2015. - № 6. - С. 296-310.

150 Сизова О.В. Влияние технологических режимов сварки трением с перемешиванием на механические свойства и характер разрушения алюминиево-магниевого сплава / О.В. Сизова, А.А. Заикина, В.Е. Рубцов // Вопросы материаловедения. - 2016. - № 4 (88). - С. 101-107.

151 Фролов В.А. Сварка трением с перемешиванием термически упрочняемого сплава В95 системы Al-Zn-Mg-Cu. / В.А. Фролов, В.Ю. Конкевич, П.Ю. Предко, В.В. Белоцерковец // Сварочное производство. - 2013. - № 3. - С. 2126.

152 Половцев В. А. Служебные характеристики алюминиевых сплавов 1201 и АМг6, выполненные фрикционной сваркой / В. А. Половцев, М.М. Штрикман, Г.В. Шилло // Сварочное производство. - 2005. - № 12. - С. 8-14.

153 ОСТ 134-1051-2010. Сварка фрикционная. Технические требования к сварным соединениям. - Федеральное космическое агентство, 2010. - 26 с.

154 Rubtsov V. Ultrasonic Phase Array and Eddy Current Methods for Diagnostics of Flaws in Friction Stir Welds / V. Rubtsov, S. Tarasov, E. Kolubaev, S. Psakhie // AIP Conference Proceedings. - 2014. - Vol. 1623 - P. 539-542.

155 Chen Y. Effect of initial base metal temper on microstructure and mechanical properties of friction stir processed of Al-7B04 alloy / Y. Chen, H. Ding, Z. Cai, J. Zhao, J. Li // Materials Science and Engineering: A. - 2016. - Vol. 650. - P. 396-69.

156 Шанявский А.А. Масштабные уровни процессов усталости металлов // Физическая мезомеханика. - 2014. - Т. 17, № 6. - С. 87-98.

157 Chen H.B. The investigation of typical welding defects for 5456 aluminum alloy friction stir welds / H.B. Chen, K. Yan, S.B. Chen, C.Y. Jiang, Y. Zhao // Materials Science and Engineering A. - 2006. - Vol. 433. - P. 64-69.

158 Тарасов С.Ю. Рентгеноскопия дефектов типа стыковой линии в сварном шве, полученном методом сварки трением с перемешиванием / С.Ю. Тарасов, В.Е. Рубцов, Е.А. Колубаев, С.Ф. Гнюсов, Ю.А. Кудинов // Дефектоскопия. -2015. - № 9. - С. 61-69.

159 Kumar N. The role of friction stir welding tool on material flow and weld formation / N. Kumar, S.V. Katlas // Materials Science and Engineering A. - 2008. -Vol. 485. - P. 367-374.

160 Hao H.L. Effect of welding parameters on microstructure and mechanical properties of friction stir welded Al-Mg alloy / H.L. Hao, D.R. Ni, H. Huang, D. Wang, B.L. Xiao, Z.R. Nie, Z.Y. Ma // Materials Science and Engineering: A. -2013. - Vol. 559. - P. 889-896.

161 Liu H. The effect of interface defect on mechanical properties and its formation mechanism in friction stir lap welded joints of aluminum alloys / H. Liu, Y. Hu, Ya. Peng, Dou Chao, Z. Wang // Journal of Materials Processing Technology. - 2016. -Vol. 238. - P. 244-254.

162 Sato, Y.S., Takauchi, H., Park, S.H.C., Kokawa, H. Characteristics of the kissing-bond in friction stir welded Al alloy 1050 // Materials Science and Engineering A. - 2005. - V. 405, Issue 1-2, P. 333-338.

163 Покляцкий А. Г. Характерные дефекты при сварке трением с перемешиванием тонколистовых алюминиевых сплавов и основные причины их образования // Автоматическая сварка. - 2008. - № 6. - С. 48-52.

164 Zettler R. Temperature evolution and mecanical properties of dissimilar friction stir weldments when joining AA2024 and AA7075 with an AA6056 / R. Zettler, F. Potomati, J.F. dos Santos, N.G. de Alcantata // Welding in the World. - 2006. - Vol. 50, No. 11/12. - P. 108-116.

165 Zettler R. Validation of marker materials flow in 4 mm thick friction stir welded Al 2024-T351 trough computer microtomography and dedicated metallographic techniques / R. Zettler, T. Donath, J.F. dos Santos, F. Beckman, D. Lohwasser // Advanced Engineering Materials. - 2006. - Vol. 8, No. 6. - P. 487-490.

166 Mahoney M.W. Properties of friction-stir-welding 7075-T651 / M.W. Mahoney, C.G. Rodes, J.G. Flintaff, R.A. Spurling, W.H. Bingel // Metallurgical and Materials Transactions A. - 1998. - Vol. 29. - P. 1955-1964.

167 Hirata T. Influence of friction stir welding parameters on grain size and formability in 5083 aluminium alloy / T. Hirata, T. Ogiri, H. Hagino, T. Tanaka, Y. Chung // Materials Science and Engineering: A. - 2007. - Vol. 456. - P. 344-349.

128

Приложение А

(обязательное) Акт испытаний

129

Приложение Б

(обязательное)

Справка об использовании результатов диссертационной работы Заикиной Анастасии Андреевны

TOMSK POLYTECHNIC UNIVERSITY

1.1

Ministry of Education and Science of the Russian Federation Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "National Research Tomsk Polytechnic University" (TPU) 30, Lenin aire., Tomsk, 634050, Russia Tel. [phone]? 79, Fax [phone]S, e-mail: [e-mail], tpu.ru OKPO {National Classification of Enterprises and Organizations):

02069303,

Company Number 1027000890168, VAT / KPP (Code of Reason for Registration) 7018007264/701701001, BIC 046902001

ТОМСКИМ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Министерство образования и науни Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский

Томский политехнический университет» (ТПУ)

Ленина. пр.г д. 30, г. Томск, 634050, Россия

гел.: (3822) 60 63 33, (3822) 70 17 79,

факс: [phone], е-таН: [e-mail], tpu.ru

ОКПО 02069303, ОГРН 1027000890168,

ИНН/КПП 7018007264/701701001, БИК 046902001

СПРАВКА

об использовании результатов диссертационной работы Заикиной Анастасии Андреевны

Результаты диссертационной работы Заикиной A.A. «Формирование субмикрокристаллической структуры алюминиево-магниевого сплава при сварке трением с перемешиванием» использованы в научной деятельности Национального исследовательского Томского политехнического университета при выполнении научно-исследовательских работ по договору №02.G25.31.0063 в рамках реализации Постановления Правительства РФ №218 совместно с ПАО «РКК «Энергия» имени С.П. Королева и Институтом физики прочности и материаловедения СО РАН, а также в учебном процессе при выполнении лабораторных работ по направлению 15.04.01 «Машиностроение» (профиль «Физика высоких технологий в машиностроении»).

И.о. директора ИФ1Н 1ИУ-руководитель СШ'Жосм ' материаловедение», д.т.н

Е.А. Колубаев