Выпускная квалификационная работа “Исследование влияния геометрической формы и материала инструмента на процесс сварки трением с перемешиванием”
Автор (ы)
Аффилиация
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Институт машиностроения, материалов и транспорта, 4 курс
Научный руководитель
Аннотация
Цель. Исследовать влияние геометрической формы и материала инструмента на процесс сварки трением с перемешиванием для оптимизации параметров и повышения производительности.
Задачи.
- Изучить влияние геометрической формы инструмента на характер течения пластифицированного материала.
- Разработать наконечники новой геометрической формы и изготовить их методом селективного лазерного спекания с использованием порошков Р6М5, WC-Co и Co-Cr.
- Провести экспериментальную апробацию новых наконечников на режимах сварки, обеспечивающих максимальную скорость.
- Осуществить контроль качества сварных соединений.
Объект исследования. Процесс сварки трением с перемешиванием крупногабаритных облегченных панелей из алюминиевого сплава 1565ч.
Предмет исследования. Влияние геометрической формы и материала инструмента (наконечников) на параметры и эффективность сварки.
Методы исследования. Теоретический анализ течения материала, разработка и изготовление инструментов методом селективного лазерного спекания, экспериментальная апробация на сварочных режимах, контроль качества соединений (механические испытания, металлография).
Гипотеза. Оптимизация геометрии и материала наконечника позволит увеличить скорость сварки и производительность без снижения прочностных свойств соединений.
Актуальность. Работа посвящена совершенствованию технологии сварки трением с перемешиванием (Friction Stir Welding, FSW), которая является перспективным методом для соединения крупногабаритных облегченных панелей из алюминиевых сплавов, таких как 1565ч. Изучение влияния геометрии и материала инструмента позволяет повысить эффективность процесса, снизить затраты и улучшить качество сварных соединений, что актуально для авиационной, автомобильной и судостроительной отраслей промышленности.
Выводы. В результате исследований достигнута скорость сварки до 920 мм/мин для двухзаходного наконечника из Co-Cr и 720 мм/мин для стандартного шестизаходного из Р6М5 за счет сочетания геометрической формы и параметров режима. Производительность сварки увеличена более чем в 2,5–3 раза при сохранении прочностных свойств не менее 0,9 от прочности основного металла. Разработанные наконечники демонстрируют потенциал для промышленного применения в производстве легких конструкций.
Содержание работы
Автор предпочел не показывать работу на сайте
Конкурс, в котором автор работы принял участие:
VIII Международный конкурс инициативных научно-исследовательских проектов “Высокие цели” 2025/26
Отрасль наук
Форма представления работы
Дата публикации работы: 14.12.2025

Добавить комментарий