Мониторинг образования несполошностей методом акустической эмиссии в процессе сварки трением с перемешиванием
DOI:
https://doi.org/10.14258/izvasu(2017)4-06Ключевые слова:
сварка трением с перемешиванием, пластическая деформация, неразрушающий контроль, акустическая эмиссия.Аннотация
Рассматривается возможность применения метода акустической эмиссии в качестве онлайн-мониторинга процесса сварки трением с перемешиванием. В качестве свариваемого материала использовали листовой прокат плакированного алюминиевого сплава А2024 толщиной 5 мм. Для формирования дефектной структуры сварка осуществлялась с отклонением от оптимального режима. Показано, что акустическая эмиссия в режиме реального времени позволяет идентифицировать наличие дефектов сварного шва, а также их локализацию. В качестве информативных параметров предложено использовать энергию акустического сигнала и медианную частоту. Энергия акустических сигналов, записанных в ходе сварки, позволяет выделить четыре стадии процесса: процесс начального взаимодействия инструмента со свариваемым материалом, вход инструмента на всю толщину материала, формирование сварного соединения и выход инструмента. Для выявления корреляционных связей между дефектной структурой сварных соединений и характеристиками сигналов акустической эмиссии, полученных во время сварки, применялась методика расчета медианной частоты с использованием оконного преобразования Фурье. Показано, что в области формирования несплошности происходит существенное увеличение медианной частоты, что связывается с ухудшением условий конвективного переноса свариваемого материала вокруг инструмента.
DOI 10.14258/izvasu(2017)4-06
Скачивания
Библиографические ссылки
2. Рубцов В.Е., Колубаев А.В. Влияние тепловыделения, обусловленного пластической деформацией, на поведение материала в поверхностном слое при трении скольжения // Трение и износ. — 2009. — Т. 30, № 5.
3. Рубцов В. Е., Тарасов С. Ю., Колубаев Е. А., Гню-сов С. Ф. Использование методов неразрушающего контроля для диагностики дефектов в сварных швах, полученных сваркой трением с перемешиванием // Контроль. Диагностика. — 2015. — № 2. DOI: 10.14489/td.2015.02. pp.051-058
4. Mishra R.S., Mahoney M. Friction stir welding and processing // ASM International. — 2007.
5. Шипша В.Г., Молодкин А.Д., Величко А.С., Михеев В.И. Вихретоковый контроль сварных соединений, полученных сваркой трением с перемешиванием // В мире неразрушающего контроля. — 2011. — №2 (52).
6. Luis S. Rosado, Telmo G. Santos, Moises Piedade, Pedro M. Ramos, Pedro Vilaja. Advanced technique for non-destructive testing of friction stir welding of metals // Measurement. — 2010. — №43.
7. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая диагностика. — М., 1976.
8. Гомера В.П., Нефедьев Е.Ю., Смирнов А.Д., Ковалев Д.Н. Применение метода акустической эмиссии для контроля качества сварного шва в процессе его изготовления // Современное машиностроение. Наука и образование. — 2016. — №5.
9. Gu Hongping, Duley W.W. A statistical approach to acoustic monitoring of laser welding // Journal of physics D: Applied Physics. — 1996. — V. 29, №3.
10. Hao Zeng, Zude Zhou, Youping Chen, Hong Luo, Lunji Hu. Wavelet analysis of acoustic emission signals and quality control in laser welding // Journal of Laser Applications. — 2001. — №13 [Electronic resourse]. — URL: http://dx.doi. org/10.2351/1.1386799
11. Мокрицкий Б.Я. Акустическая эмиссия как способ оценки свойств инструментальных материалов // Вестник машиностроения. — 2010. — №10.
12. Zeng W.M., Wu H.L., Zhang J. Effect of tool wear on microstructure, mechanical properties and acoustic emission of friction stir welded 6061 Al alloy // Acta Metallurgica Sinica. — 2006. — V 19, №1. DOI: 10.1016/S1006-7191(06)60018-5.
13. Рубцов В.Е., Колубаев Е.А., Колубаев А.В., Попов В.Л. Использование акустической эмиссии для анализа процессов изнашивания при трении скольжения // Письма в журнал технической физики. — 2013. — Т. 39. — №4.
Загрузки
Выпуск
Раздел
Лицензия
Izvestiya of Altai State University is a golden publisher, as we allow self-archiving, but most importantly we are fully transparent about your rights.
Authors may present and discuss their findings ahead of publication: at biological or scientific conferences, on preprint servers, in public databases, and in blogs, wikis, tweets, and other informal communication channels.
Izvestiya of Altai State University allows authors to deposit manuscripts (currently under review or those for intended submission to Izvestiya of Altai State University) in non-commercial, pre-print servers such as ArXiv.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0) that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
