Accumulated Strain and Acoustic Emission in Aluminum-Magnesium Sample Obtained by Friction Stir Welding

  • С.В. Макаров Altai State University (Barnaul, Russia) Email: Makarov@phys.asu.ru
  • В.А. Плотников Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia) Email: plotnikov@phys.asu.ru
  • М.В. Лысиков Altai State University (Barnaul, Russia) Email: mikhail_lysikov@icloud.com
  • Е.А. Колубаев Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia) Email: eak@ispms.tsc.ru
Keywords: acoustic emission, aluminum-magnesium alloy, a weld, friction stir welding, plastic deformation

Abstract

The paper deals with accumulation of strain and acoustic emission in a welded sample of aluminum-magnesium alloy obtained by friction stir welding under loading at temperatures in the range from room temperature to 500 °С. The accumulation of strain in a welded sample is demonstrated as a two-step process: a low-temperature (Area I) step controlled by dislocation climb, and a hightemperature (Area II) step controlled by grain boundary sliding. Transition from low-temperature area to hightemperature area is characterized by the boundary temperature Tl. at which structural transition occurs. In the hightemperature area the energy parameter JRegion II grows with increase of mechanical loading in the cycle. This fact indicates an increase of vibrational energy concentration in a deformed part of the sample that contributes to the activation of deformation processes. It is shown that the temperature of the structural transition point is shifted to lower temperatures with increase of loading in cycles, complying to inversely proportional dependence of the temperature from the voltage. Plastic resource of the welded sample under cyclic thermomechanical loading is almost seven times lower than the plastic resource of a sample cut from metal alloy AMg6 flat-rolled product.

DOI 10.14258/izvasu(2016)1-05

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

С.В. Макаров, Altai State University (Barnaul, Russia)
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей и экспериментальной физики
В.А. Плотников, Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia)
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой общей и экспериментальной физики; ведущий научный сотрудник
М.В. Лысиков, Altai State University (Barnaul, Russia)
аспирант физико-технического факультета
Е.А. Колубаев, Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia)
кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией контроля качества материалов и конструкций

References

Поляков В.В., Егоров А.В., Салита Д.С., Колубаев Е.А. Физические методы диагностики сварных соединений в алюминиевых сплавах//Известия Алтайского гос. ун-та. -2015. -№ 1/1 (85).

Plotnikov V.A., Makarov S.V., Lysikov M.V., Kolubaev E.A. Acoustic emission and effect of stepwise deformation in aluminum-magnesium alloy//Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures AIP Conf. Proc. -2Q15. -1683, Q2Q138-1-Q2Q138-5.

Криштал М.М. Особенности образования полос деформации при прерывистой текучести//Физика металлов и металловедение. 1993. Т. 75. № 5.

Криштал М.М. Неустойчивость и мезоскопическая неоднородность пластической деформации (аналитический обзор). Часть I. Феноменология зуба текучести и прерывистой текучести//Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № 5.

Криштал М.М., Мерсон Д. Л. Взаимосвязь макролокализации деформации, прерывистой текучести и особенностей акустической эмиссии при деформировании алюминиево-магниевых сплавов//Физика металлов и металловедение. 1996. Т. 81. № 1.

Макаров С.В., Плотников В.А., Потекаев А.И. Высокотемпературная пластическая деформация и акустическая эмиссия алюминия в слабоустойчивом состоянии//Известия вузов. Физика. -2Q13. -Т. 56, № 6.

Шибков А.А., Золотов А.Е., Желтов М.А., Денисов А.А. Деформационный хаос и самоорганизация на стадии предразрушения сплава//ФТТ. -2Q11. -Т. 53, вып. 1Q.

Термодинамика и кинетика границ зерен в металлах/Бокштейн Б. С., Копецкий Ч.В., Швиндлерман Л. С. -М., 1986.

How to Cite
Макаров С., Плотников В., Лысиков М., Колубаев Е. Accumulated Strain and Acoustic Emission in Aluminum-Magnesium Sample Obtained by Friction Stir Welding // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1(89) DOI: 10.14258/izvasu(2016)1-05. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282016%291-05.