Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия:

Н. Н. Загиров, доцент кафедры «Обработка металлов давлением»
С. Б. Сидельников, профессор кафедры «Обработка металлов давлением», эл. почта: sbs270359@yandex.ru
Р. Е. Соколов, доцент кафедры «Обработка металлов давлением»

Уральский федеральный университет, Екатеринбург, Россия.

Ю. Н. Логинов, профессор кафедры «Обработка металлов давлением»

Реализованы и проанализированы два варианта технологии изготовления проволоки из сплава АК12, предназначенной для пайки и сварки алюминиевых конструкций. Каждый из них предполагает применение на этапе получения промежуточного полуфабриката в виде прутка метода совмещенной прокатки – прессования. Отличие между ними в том, что в одном случае для производства исходной заготовки использовали метод непрерывного литья в электромагнитный кристаллизатор, а в другом — компактирование в закрытой пресс-форме сортных сыпучих стружковых отходов металла. Практическое опробование упомянутых вариантов было проведено с использованием специализированных установок и стандартного оборудования, схемы и технические характеристики которых приведены в тексте статьи. Окончательные размеры проволоки получали с помощью холодного волочения, где основными задачами были определение возможности деформации металла без обрывов и выбор режимов отжига в случае необходимости. На основании результатов проведенных исследований дана сравнительная оценка уровня механических характеристик полуфабрикатов после выполнения каждого из этапов разработанной технологической схемы. При этом акцент сделан на особенностях реализации начальных этапов указанных схем, определяющих поведение и свойства металла при последующем осуществлении операций горячей и холодной обработки давлением. Отмечено, что полученные по разработанным технологиям полуфабрикаты имеют различные прочностные и пластические свойства, однако их уровень позволил изготовить сварочную проволоку, которая прошла промышленную апробацию и была рекомендована для пайки волноводных трактов узлов космической техники.

1. Aktarer S. M., Sekban D. M., Saray O., Kucukomeroglu T., Ma Z. Y., Purcek G. Effect of two-pass friction stir processing on the microstructure and mechanical properties of as-cast binary Al – 12Si alloy // Materials Science and Engineering: A. 2015. Vol. 636. P. 311–319.
2. El Sebaie O., Samuel A. M., Samuel F. H., Doty H. W. The effects of mischmetal, cooling rate and heat treatment on the hardness of A319.1, A356.2 and A413.1 Al – Si casting alloys // Materials Science and Engineering: A. 2008. Vol. 486, No. 112. P. 241–252.
3. Hu H. E., Wang Xin-yun, Deng L. High temperature deformation behavior and optimal hot processing parameters of Al – Si eutectic alloy // Materials Science and Engineering: A. 2013. Vol. 576. P. 45–51.
4. Грищенко Н. А., Сидельников С. Б., Губанов И. Ю. и др. Механические свойства алюминиевых сплавов : монография. — Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2012. — 196 с.
5. Загиров Н. Н., Константинов И. Л., Иванов Е. В. Разработка технологии изготовления сварочной проволоки СвАК12 из стружковой заготовки // Известия вузов. Цветная металлургия. 2012. № 2. С. 36–41.
6. Горбунов Д. Ю., Ровенский Г. В. Стайнова Т. В. Исследование параметров деформации модифицированных алюминиево-кремниевых сплавов и механических свойств тонкостенных холоднодеформированных полуфабрикатов из них // Технология легких сплавов. 2004. № 6. С. 29–32.
7. Сидельников С. Б., Довженко Н. Н., Загиров Н. Н. Комбинированные и совмещенные методы обработки цветных металлов и сплавов : монография. — М. : МАКС Пресс, 2005. — 344 с.
8. Sokolov R. E., Sidelnikov S. B. Application of methods combined treatment for obtaining welding wire from silumins // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. 2015. № 2 (8). C. 180–184.
9. Строганов Г. Б., Ротенберг В. А., Гершман Г. Б. Сплавы алюминия с кремнием. — М. : Металлургия, 1977. — 272 с.
10. ТУ 1-808-274–2003. Проволока тянутая из сплава СвАК12. — Введ. 2003–09–01.
11. Довженко Н. Н., Сидельников С. Б., Тимофеев В. Н. и др. Новые технологии и оборудование для обработки цветных металлов и сплавов // Моделирование и развитие процессов ОМД. Межрегиональный сб. науч. трудов. — Магнитогорск : ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. С. 259–262.
12. Пат. 48836 РФ. Устройство для непрерывного литья слитков в электромагнитном поле / Первухин М. В., Тимофеев В. Н., Христинич Р. М и др. ; опубл. 10.11.2005, Бюл. № 31.
13. ГОСТ Р 50511–93. Колеса из легких сплавов для пневматических шин. Общие технические условия. — Введ. 1994–01–01.
14. Загиров Н. Н., Логинов Ю. Н. Технологические основы получения материалов и изделий из сыпучих стружковых отходов меди и ее сплавов методами обработки давлением : монография. — Красноярск : СФУ, 2015. — 171 с.
15. Ровин Л. Е., Валицкая О. М. Ресурсосбережение при брикетировании стружки // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П. О. Сухого. 2016. Т. 1, № 2 (65). С. 27–35.
16. Ab Rahim S. N., Lajis M. A., Ariffin S. A Review on recycling aluminum chips by hot extrusion process // Procedia CIRP. 2015. Vol. 26. P. 761–766.
17. Güley V., Güzel A., Jäger A., Ben Khalifa N., Tekkaya A. E., Misiolek W. Z. Effect of die design on the welding quality during solid state recycling of AA6060 chips by hot extrusion // Material Science and Engineering: A. 2012. Vol. 574. P. 163–175.
18. Matthias Haase, Erman Tekkaya A. Recycling of aluminum chips by hot extrusion with subsequent cold extrusion // Procedia Engineering. 2014. Vol. 81. P. 652–657.
19. Haase M., Ben Khalifa N., Tekkaya A. E., Misiolek W. Z. Improving mechanical properties of chip-based aluminum extrudates by integrated extrusion and equal channel angular pressing (ECAP) // Materials Science and Engineering: A. 2012. Vol. 539. P. 194–204.