Contribuţii asupra producerii şi îmbinării prin sudare a unor table subţiri din materiale compozite metalice cu matrice din aliaj de aluminiu

Abstract

Materialele Compozite Metalice (MCM) sunt materiale nou create, care fac parte din categoria noilor materiale sau materiale avansate, urmare dezvoltării unor domenii moderne industriale, progresului tehnologic şi ştiinţific din ultimi ani. S-a conceput şi realizat experimental un MCM original, cu matrice din aliaj de Al tip Silumin 3 şi inserţia este o plasă din oţel tip S235JR. Se justifică prin calcule alegerea procedeului de obţinere a MCM-ului nou creat Sil3-S235JR cuprat, procedeul de turnare centrifugală cu ax orizontal şi necesitatea ca armătura să fie cuprată prin depunere electrolitică. S-au obţinut bucşe cilindrice de MCM realizat; acestea au fost decupate în segmente şi laminate pentru obţinerea unor table subţiri de grosimi diferite. S-au obţinut relaţiile de calcul pentru caracteristicile mecanice ale MCM-urilor, funcţie de orientarea fibrelor şi direcţia solicitărilor. S-a studiat comportarea la tracţiune a MCM Sil3-S235JR cuprat, comparativ cu componenta matrice din aliaj de Al tip Sil3. S-au evidenţiat caracteristici superioare a MCM elaborat, faţă de cea a materialului matricei (forţa maximă la MCM este mai mare cu peste 40%). S-a creat un program „Structura Materialului Elaborat” , în scopul conceperii unui MCM cu orientarea fibrelor unidirecţional, pornind de la materialele dorite pentru matrice şi inserţie, aflate în bazele de date create în acest scop. Cercetările au urmărit obţinerea, testarea şi stabilirea unor tehnologii moderne de îmbinare pentru MCM-ul nou creat Sil3-S235JR cuprat, la sudarea prin presiune în puncte şi sudarea cu ultrasunete. S-au realizat încercări experimentale, cu prezentarea echipamentelor tehnice, tehnologiilor originale de sudare prin presiune în puncte şi ultrasunete, pentru table de MCM de diferite grosimi. S-au realizat încercări macro , microstructurale, precum şi determinări ale microdurităţilor în zona îmbinării. A rezultat o comportare bună a MCM cu inserţie din oţel a cărui contact cu matricea este păstrat fără desprinderi, după aplicarea procedeelor de îmbinare prin sudare Cele două procedee experimentale de sudare din cadrul tezei se pretează la sudarea MCM cu matrice din aliaj de Al şi inserţie de oţel, obţinându-se anumite tehnologii, încurajatoare pentru aplicaţii la nivel industrial.