The application of nanostructural foil for diffusion welding of composite based on aluminum alloy 6061 containing 55 % SiC
Вантажиться...
Дата
2018
Автори
Bugaenko, B. V.
Buturlia, Y. A.
Kvasnitskiy, V. V.
Kvasnitskiy, V. F.
Korzhik, V. N.
Бугаєнко, Б. В.
Бутурля, Е. А.
Квасницький, В. В.
Квасницький, В. Ф.
Коржик, В. Н.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
The process of diffusion welding in vacuum (DWV) of an aluminum-based composite using nano-multilayer aluminum–nickel and aluminum–titanium foils is investigated. Aluminum alloy 6061 hardened silicon carbide (55 at.%). It has low ductility, which makes deformation activation of the surfaces being joined difficult. Therefore, DWV perform through the intermediate layer, for example, aluminum foil. In this work, the layers obtained by the method of electron beam deposition were used. In layers with alternating nanolayers with rapid heating, reactions of self-propagating high-temperature synthesis take place, in which the amount of generated heat is sufficient for additional heating of the composite and it’s melting, which ensures activation of the surfaces to be joined. At the first stage, the creep processes of the composite under DWV conditions are investigated, the parameters and the creep equation are determined, as well as the allowable deformations that do not cause cracks. For DWV, Al/Ni and Al/Ti foils with thicknesses of 20, 40, 50, and 94 microns were used. The effect of the thickness of the interlayers on the formation of compounds has been established. It is shown that, regardless of the interlayer system, at the majority of the junction metal has a composite structure with common grains and the boundary between the connected samples is not determined either by structure or by chemical analysis.
Досліджений процес дифузійного зварювання у вакуумі (ДЗВ) композиту на основі алюмінію з використанням наноструктурних фольг систем алюміній–нікель та алюміній–титан. Сплав алюмінію 6061 зміцнюється карбідом кремнію (55 % ат.). Він має низьку пластичність, що ускладнює деформаційну активацію з’єднуваних поверхонь. Тому ДЗВ виконували через проміжні прокладки, наприклад алюмінієву фольгу. Застосовані прокладки, отримані методом електронно-променевого осаджування. У прокладках з поперемінними наношарами під час швидкого нагрівання проходять реакції самопоширюваного високотемпературного синтезу, внаслідок якого кількість виділеного тепла достатня для додаткового нагрівання композиту і його підплавлення, що забезпечує активацію з’єднуваних поверхонь. На першому етапі досліджені процеси повзучості композиту в умовах ДЗВ, визначені параметри і рівняння повзучості, а також допустимі деформації, що не призводять до утворення тріщин. Для ДЗВ використали фольгу систем Al/Ni і Al/Ti товщиною 20, 40, 50 і 94 мкм. Установлено вплив товщини прокладок на формування з’єднань. Показано, що незалежно від системи прошарків на більшій частині стику метал має структуру композиту із загальними зернами і межі між з’єднаними зразками не визначаються ні за структурою, ні за хімічним аналізом. На ділянках з прошарком його максимальна товщина не перевищує 9 мкм.
Досліджений процес дифузійного зварювання у вакуумі (ДЗВ) композиту на основі алюмінію з використанням наноструктурних фольг систем алюміній–нікель та алюміній–титан. Сплав алюмінію 6061 зміцнюється карбідом кремнію (55 % ат.). Він має низьку пластичність, що ускладнює деформаційну активацію з’єднуваних поверхонь. Тому ДЗВ виконували через проміжні прокладки, наприклад алюмінієву фольгу. Застосовані прокладки, отримані методом електронно-променевого осаджування. У прокладках з поперемінними наношарами під час швидкого нагрівання проходять реакції самопоширюваного високотемпературного синтезу, внаслідок якого кількість виділеного тепла достатня для додаткового нагрівання композиту і його підплавлення, що забезпечує активацію з’єднуваних поверхонь. На першому етапі досліджені процеси повзучості композиту в умовах ДЗВ, визначені параметри і рівняння повзучості, а також допустимі деформації, що не призводять до утворення тріщин. Для ДЗВ використали фольгу систем Al/Ni і Al/Ti товщиною 20, 40, 50 і 94 мкм. Установлено вплив товщини прокладок на формування з’єднань. Показано, що незалежно від системи прошарків на більшій частині стику метал має структуру композиту із загальними зернами і межі між з’єднаними зразками не визначаються ні за структурою, ні за хімічним аналізом. На ділянках з прошарком його максимальна товщина не перевищує 9 мкм.
Опис
The application of nanostructural foil for diffusion welding of composite based on aluminum alloy 6061 containing 55 % SiC = Дифузійне зварювання композиту на основі алюмінієвого сплаву 6061, що містить 55 % SiC з використанням наноструктурної фольги / B. V. Bugaenko, Y. A. Buturlia, V. V. Kvasnitskiy, V. F. Kvasnitskiy, V. N. Korzhik // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2018. – № 2 (10). – P. 214–221.
Ключові слова
сomposite, nano-layered foil, creep, self-propagating high-temperature synthesis, chemical composition, microhardness