Role of structural-phase condition in change of service properties of welded joints from complexly alloyed alloys
Keywords:
welded joints, aluminum, titanium alloys, alloying, heat treatment, microstructure, phase formations, substructure, dislocation density, service propertiesAbstract
Aim. Relevance of complex experimental-analytical estimation of relationship of structure and properties of welded joints for welding mode optimizing was shown by example of analysis of structural-phase changes of welded joints of complexly alloyed aluminum-lithium and heat-resistant titanium alloys. Procedure. The objects of examination in presented work were welded joint of complexly alloyed Al-Li alloys 1460, produced by non-consumable argon-arc welding using Sv1201 and Sv1201+0.5%Sc fillers as well as friction stir welding without filler, and welded joint (electron-beam welding) of pilot heat-resistant multi-component titanium alloys, which refer to pseudo - a and a +p titanium alloys. Experimental information on structure-phase condition of metal of welded joints was received by light, analytic scanning as well as microdiffraction transmission electron microscopy. Results. Estimations of particular input of specific type of structures in change of main service properties (strength, ductility, crack resistance) joints were carried considering structural-phase condition (chemical composition, distribution and sizes of phase, grain, sub-grain and dislocation structures), forming in welded joint at different investigated welding conditions and external loading. Effect of examined structural condition on character of distribution, level of increasing internal stresses and mechanisms of their relaxation was also determined. Scientific novelty. Experimental-analytical estimations presented in the work can be qualified as solution of important scientific-technical task in area of materials science, which lies in providing of welded joint quality. Practical importance. Proposed are analytical estimations, which allow for determining input of separate structural constituents in the indices of service properties of welded joints and predicting increase of strength characteristics and crack-resistance.
References
Маркашова Л. И. Роль структуры в оптимизации свойств прочности, пластичности, трещиностойкости сварных соединений / Л. И. Маркашова, О. С. Кушнарева, Т. А. Алексеенко и др. // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Сб. научн. тр. № 58, - Днепропетровск, ПГАСА, 2011. - С.677-683.
Markashova L. I. Role of structure optimization of properties of strength, ductility, fracture toughness of welded joints / L. I. Markashova, O. S. Kushnareva, Т. А. Alekseenko et al. // Building, materials sciences, mechanic engineering: Collection of scientific papersIssue№58 - Dnipropetrovsk, PSAES, 2011. - p. 677683. http://pgasa.dp.Ua/a/international%20conferences/starodubov/archive/referats%20of%20starodubov%202011-58.pdf
Маркашова Л. И. Влияние способов сварки на структуру и механические свойства соединений алюминиевого сплава 1460 / Л. И. Маркашова, А. Г. Покляцкий, О. С. Кушнарева // Автоматическая сварка. - 2013. - № 3. - С. 20-25.
Markashova L. I., Poklaytskii A. G., Kushnareva O. S. Vliyanie sposobov svarci na structuru i mekhanichescie svoystva soedinenyi alyuminievogo splava 1460 [Effect of welding methods on the structure and mechanical properties of 1460 alloy aluminum compounds] // Avtomaticheskaya svarka - Automatic Welding, 2013. - no 3, pp. 20-25. http://patonpublishinghouse.com/as/pdf/2013/as201303all.pdf
Фридляндер И. Н. Алюминиевые сплавы в летательных аппаратах в периоды 1970 - 1999 гг. и 2000 - 2015 гг. / И. Н. Фридляндер // Труды V сессии Научного совета по новым материалам МААН «Проблемы современного материаловедения». Киев: Наук. думка, 2000. - С. 15-19.
Fridlaynder I. N. Alyuminievye splavy v letatelnikh apparatekh v periody 1970 - 1999 gg. i 2000 - 2015 gg. [Aluminium alloys in aircraft during periods of 1970 - 1999 years and 2000 - 2015 years]. Trudy V sessii Nautchnogo soveta po novim materialam MAAN «Problemy sovremennogo materialovedeniay» [Proceedings of the V session of the Scientific Council on new materials IAAS «Problems of modern materials»]. Kiev: Science. Thought, 2000, pp. 15 - 19. http://viam.ru/public/files/2001/2001-203438.pdf
Маркашова Л. И. Влияние скандийсодержащей проволоки на структуру и свойства соединений алюминий-литиевых сплавов, выполненных аргонодуговой сваркой / Л. И. Маркашова, О. С. Кушнарева, И. И. Алексеенко // Автоматическая сварка. - 2014. - № 6 - 7. - С.3842.
Markashova L. I., Kushnareva O. S., Alekseenko I. I. Vliyanie scandiysoderghatchey provoloci na structuru I svoystva soedineniy alyuminiy-litievykh splavov, vypolnenykh argonodugovoy svarkoy [Effect of scandium wire structure and properties of the compounds of aluminum-lithium alloys, TIG welding performed]. Avtomaticheskaya svarka - Automatic Welding, 2014. - no 6 - 7, pp. 38 - 42.http://patonpublishinghouse.com/rus/journals/as/2014/06/07
Markashova L. I. Estimation of the strength and crack resistance of the metal of railway wheels after longterm operation / L. I. Markashova, V. D. Poznyakov,A. A. Gaivoronskii, E. N. Berdnikova, Т. А. Alekseenko // Materials Science Volume 47, Issue 6 (2012) - Page 799-806.http://link.springer.com/article/10.1007/s11003-012-9458-1
Гольдштейн М. И. Металлофизика высокопрочных сплавов / М. И. Гольдштейн,B. С. Литвинов, Б. М. Бронфин - М.: Металлургия, 1986. - 307с.
Goldshteyn M. I., Litvinov V.S., Bronphin B. M. Metallophizica vysokoprotchnikh splavov[Metallophysics high strength alloys]. Moscow, Metallurgy, 1986. 307 p. http://www.twirpx.com/file/942910/
Эшби И. Ф. О напряжении Орована / И. Ф. Эшби // Физика прочности и пластичности. - М.: Металлургия, 1972. - С. 88 - 107.
Eshbi I. F. O naghyzgchenii Orovana [About voltage Orowan]. Phizica ghchnosti i plastichnosti - Physics of Strength and Plasticity - Moscow, Metallurgy, 1972. pp. 88 - 107. http://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=Ru&blang=ru& page=Book&id=48 513
Маркашова Л. И. Сварные соединения сложнолегированных алюминий-литиевых сплавов. Структура и эксплуатационные свойства / Л. И. Маркашова, О. С. Кушнарева // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Сб. научн. тр. № 64, - Днепропетровск, ПГАСА, 2012. - С. 75 - 80.
Markashova L. I. Welded joints complexly aluminum-lithium alloys. The structure and performance properties / L. I. Markashova, O. S. Kushnareva // Building, materials sciences, mechanic engineering: Collection of scientific papers Issue№64 - Dnipropetrovsk, PSАES, 2012. - p. 75 - 80. http://pgasa.dp.ua/a/international%20conferences/starodu bov/archive/referats%20of%20starodubov%202012- 64.pdf
Гордиенко Л. К. Сверхмелкое зерно в металлах / Л. К. Гордиенко. - М.: Металлургия, 1973.- 384 с.
Gordienko L.K. Sverkhmelkoe zerno a metallakh [Ultrafine grains in metals]. Moscow, Metallurgy, 1973. 384 p.http://library.univer.kharkov.ua/OpacUnicode/index.php?url=/notices/index/IdNotice:750483/Source:default#
Petch N. J. The cleavage strength of polycrystalline // J. Iron and Steel Inst. - 1953. - 173, № 1. - P. 25 - 28.http://garfield.library.upenn.edu/classics1982/A1982NM35100001.pdf
Orowan E. Dislocation in Metals. - New York: AIME, 1954. - 103 p.http://www.tms.org/pubs/Books/PDFs/09-1003-e/09-1003-0.pdf
Markashova L. Effect of Structure on the Mechanical Properties of the Metal of Welded Joints of Aluminum Alloys of the Al-Cu-Li System / L. Markashova, O. Kushnareva // Materials Science: Volume 49, Issue 5 (2014), Page 681-687. http://link.springer.com/article/10.1007/s11003-014- 9662-2
Маркашова Л. И. Сварные соединения жаропрочных титановых сплавов, легированных кремнием. Структура, прочность, трещиностойкость / Л. И. Маркашова, С. В. Ахонин, Г. М. Григоренко и др. // Автоматическая сварка. - 2012. - №11. -С. 7 - 17.
Markashova L. I., Akhonin S.V., Grigorenko G.M. et al. Svarnye soedineniay gcharoprotchnykh titanovykh splavov, legirovannykh kremniem. Struktura, prochnist, tretchinostoykost [Welded joints of heat-resistant titanium alloys doped with silicon. Structure, strength, fracture toughness]. Avtomaticheskaya svarka - Automatic Welding, 2012. - no 11, pp. 7 - 17. http://patonpublishinghouse.com/as/pdf/2012/as201211all.pdf
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
