Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь
На основании опытных данных показано влияние основных технологических факторов на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь, полученного холодной прокаткой. Получена математическая модель, которая может быть применена для расчета оптимальных размеров исходных заготовок при холодной прокатке...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2014
|
| Назва видання: | Металл и литье Украины |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159756 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь / Загорянский В.Г. // Металл и литье Украины. — 2014. — № 11. — С. 30-35. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-159756 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1597562019-10-14T01:25:45Z Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь Загорянский, В.Г. На основании опытных данных показано влияние основных технологических факторов на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь, полученного холодной прокаткой. Получена математическая модель, которая может быть применена для расчета оптимальных размеров исходных заготовок при холодной прокатке данного биметалла. На підставі дослідних даних показано вплив основних технологічних факторів на міцність з'єднання шарів біметалу алюміній-мідь, отриманого холодною прокаткою. Отримана математична модель, яка може бути застосована для розрахунку оптимальних розмірів вихідних заготовок при холодній прокатці даного біметалу. The author has shown the influence of main technological factors on the strength of bonding of the layers of the bimetal aluminum-copper, obtained by cold rolling, on the basis of the experimental data. The mathematical model is obtained which can be used to calculate the optimal dimensions of the stock materials in cold rolling of this bimetal. 2014 Article Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь / Загорянский В.Г. // Металл и литье Украины. — 2014. — № 11. — С. 30-35. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159756 621.771.237 : 621.771.014.2 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
На основании опытных данных показано влияние основных технологических факторов на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь, полученного холодной прокаткой. Получена математическая модель, которая может быть применена для расчета оптимальных размеров исходных заготовок при холодной прокатке данного биметалла. |
| format |
Article |
| author |
Загорянский, В.Г. |
| spellingShingle |
Загорянский, В.Г. Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь Металл и литье Украины |
| author_facet |
Загорянский, В.Г. |
| author_sort |
Загорянский, В.Г. |
| title |
Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь |
| title_short |
Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь |
| title_full |
Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь |
| title_fullStr |
Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь |
| title_full_unstemmed |
Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь |
| title_sort |
влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2014 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159756 |
| citation_txt |
Влияние основных технологических параметров на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь / Загорянский В.Г. // Металл и литье Украины. — 2014. — № 11. — С. 30-35. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| series |
Металл и литье Украины |
| work_keys_str_mv |
AT zagorânskijvg vliânieosnovnyhtehnologičeskihparametrovnapročnostʹsoedineniâsloevbimetallaalûminijmedʹ |
| first_indexed |
2025-07-14T12:20:59Z |
| last_indexed |
2025-07-14T12:20:59Z |
| _version_ |
1837624889395118080 |
| fulltext |
30 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11 (258) ’2014
Цель работы – исследование влияния технологи-
ческих факторов на прочность соединения слоев при
холодной прокатке биметалла алюминий-медь, созда-
ние математической модели влияния технологических
факторов на прочность соединения слоев и определе-
ние оптимальных диапазонов влияющих факторов.
Основными технологическими факторами при
получении биметалла холодной прокаткой, опреде-
ляющими прочность соединения слоев, являются [5]
относительная деформация (обжатие) пакета
где Н – исходная толщина пакета, h – толщина па-
кета после прокатки, а также отношение исходной
толщины плакирующего слоя к исходной общей тол-
щине пакета (доля плакировки)
где H1 – толщина плакирующего слоя в исходном
пакете.
При прокатке медно-алюминиевых композиций
возникает немало технологических трудностей, в
том числе то, что для прочного сцепления слоев при
непосредственном плакировании холодной прокат-
кой алюминия медью нужны высокие относительные
обжатия (65…70 %), а возможности прокатного обо-
рудования ограничивают толщину крупногабаритных
листов и плит (не более 4 мм) [6].
Пример размерных характеристик промышлен-
ных медно-алюминиевых композиций представлен в
табл. 1 [7].
Известно [8], что оценка качества соединения
слоев в биметаллическом прокате сопряжена с опре-
деленными трудностями, связанными с существен-
ным различием физических свойств и химического
состава металлов основного и плакирующего слоев,
а также с незначительной толщиной последнего, ко-
торая составляет обычно не более 15 % общей тол-
щины биметалла.
Для количественного установления прочности
С
ортамент биметаллических листов, плит и лент из
цветных металлов и сплавов или с их использова-
нием производится, за небольшим исключением,
методом прокатки. В настоящее время для полу-
чения биметалла алюминий-медь применяются раз-
личные способы: плакирование прокаткой, взрывом и
другие, каждый из которых обладает своими преиму-
ществами, но и имеет недостатки. Поэтому эти спо-
собы не исключают, а взаимно дополняют друг друга.
Прокатка также применяется для получения требу-
емых потребителю размеров, физико-механических и
технологических свойств, а также структуры данного
биметалла, полученного плакированием взрывом.
Отмечается [1], что для данного биметалла при пла-
кировании взрывом даже незначительные отклоне-
ния от оптимальных режимов плакирования (повы-
шенные параметры соударения) приводят к тому, что
прочность сцепления слоев резко снижается. Кроме
того, импульсное нагружение обусловливает недоста-
точную точность формы получаемых листов, а также
имеется сложность в нанесении тонкой (0,5 мм и ме-
нее) плакировки на листы промышленных габаритов.
Несмотря на значительное число как эксперимен-
тальных [2, 3], так и обобщающих работ [4], опти-
мальные технологии получения биметаллов во мно-
гом остаются еще областью эмпирических подходов.
Теория и технология получения биметаллов прокат-
кой изучена наиболее полно, однако и здесь имеют-
ся возможности для оптимизации технологических
параметров. Одним из таких направлений является
создание на основе теории планирования экспери-
мента модели, учитывающей влияние определя-
ющих факторов на функцию отклика и позволяющей
найти оптимальные диапазоны этих факторов [5].
В работе [5] холодная прокатка биметалла 08кп-
сплав АСМ рассматривается как процесс, анало-
гичный холодной прокатке биметалла алюминий-
медь, что самым важным показателем каждого
биметалла при любых способах его изготовления
является прочность (t, Мпа) сцепления его слоев.
На этот показатель влияют, прежде всего, физико-
химические свойства металлов и сплавов, состав-
ляющих композицию, и технологические параме-
тры способа его изготовления.
УДК 621.771.237 : 621.771.014.2
В. Г. Загорянский
Кременчугский национальный университет им. М. Остроградского, Кременчуг
Влияние основных технологических параметров
на прочность соединения слоев биметалла алюминий-медь
На основании опытных данных показано влияние основных технологических факторов на прочность соединения
слоев биметалла алюминий-медь, полученного холодной прокаткой. Получена математическая модель, которая
может быть применена для расчета оптимальных размеров исходных заготовок при холодной прокатке данного
биметалла.
Ключевые слова: холодная прокатка, биметалл алюминий-медь, относительная деформация, прочность
соединения шаров, математическая модель
(1)
,100% 1 100%H h h
H H
− = ⋅ = − ⋅
ε
(2)
1 ,
Ha
H
=
31МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11 (258) ’2014
где Δh1 – частное обжатие плакиру-
ющего слоя биметаллической по-
лосы в данном пропуске прокатки,
определяемое по формуле
где m – отношение сопротивлений деформации ме-
таллов слоев, определяемое по формуле
где, как традиционно принято в исследованиях, по-
священных биметаллам, р1 – обозначает сопротив-
ление деформации металла плакирующего слоя,
р2 – сопротивление деформации металла основного
слоя. В первом приближении примем сопротивление
деформации р данного металла равным условному
пределу текучести σ0,2 этого металла при данной сте-
пени деформации.
Зависимость для частного обжатия Δh2 основно-
го слоя биметаллической полосы в данном пропуске
прокатки [9]:
Толщина основного слоя после прокатки опреде-
ляется по формуле:
2 2 2,h H h= − ∆ (7)
где H2 – толщина основного слоя в исходном пакете.
Для марок металлов исследуемой композиции
алюминий АД0 + медь М1 в справочной литературе
отсутствуют данные по упрочнению при холодной
прокатке. Поэтому для расчета сопротивления де-
формации принимаем ближайшие по составу марки
из приведенных в справочной литературе [10] – алю-
миний А1 + медь М4.
Для меди М4 зависимость предела текучести от
относительной деформации e, в кг/мм2 [10]:
0,41
0,2 7,5 .5,6= + ⋅σ ε
(8)
Для алюминия А1 зависимость предела текучести от
относительной деформации e, в кг/мм2 [10]:
0,62
0,2 .6 0,64σ = + ⋅ ε
(9)
Таким образом, отношения значений условных
пределов текучести (пересчитано в МПа) составят:
связи плакирующего и основного слоев биметалла,
полученного прокаткой (или другим способом), тра-
диционно используется испытание образцов на срез.
Данная методика, использующая растяжение до раз-
рушения плоского образца с выполненными надре-
зами каждого из его слоев с дальнейшим расчетом
прочности соединения слоев по отношению усилия
при растяжении к площади поверхности соедине-
ния между надрезами, рекомендуется при толщине
биметалла до 8 мм [8]. При большей толщине би-
металла рекомендуется использовать образцы со
«ступенькой» (для испытания на «скалывание» пла-
кирующего слоя). Отметим, что последняя методика
используется в действующем межгосударственном
стандарте ГОСТ 10885-85 «Сталь листовая горяче-
катаная двухслойная коррозионно-стойкая. Техни-
ческие условия» для определения прочности соеди-
нения слоев двухслойных листов толщиной свыше
8 мм, при этом толщина плакирующего слоя должна
быть не менее 2 мм.
Для четкого контроля толщины плакирующего
слоя в биметаллических образцах, полученных про-
каткой, и с учетом принятых методик определения
прочности соединения слоев на срез на образцах со
«ступенькой» принимаем: толщину плакирующего
слоя в композиции после прокатки не менее 1 мм, а
отношение толщины плакирующего слоя к исходной
толщине всего пакета – 0,15…0,25.
Таким образом, на основании вышеизложенного,
принимаем уровни варьирования факторов (табл. 2).
Далее следует задать исходные толщины двух-
слойной композиции, толщины слоев в них (исходя
из величины а – доли плакирующего слоя в исходном
пакете, табл. 2). Для нахождения величины e нужно
знать толщины композиций после прокатки, для чего
используем известные закономерности деформации
биметаллической полосы при прокатке (методика
численного моделирования приведена в работе [9]).
Согласно этим закономерностям, толщина плакиру-
ющего слоя после прокатки определяется по формуле:
Таблица 1
Медно-алюминиевые композиции (полосы и ленты) для
электротехнической промышленности
Композиция
Толщина, мм Ширина, мм
(основа/плакировка) Назначение
общая плакировка
Алюминий А+
+ медь М1 1,5 0,1…0,4 50/50
для
электрических
цепей
Таблица 2
Условия экспериментов
Уровень
Факторы
Х1 (ε, %) Х2 (а)
Верхний (+1) 75 0,25
Основной (0) 60 0,2
Нижний (-1) 45 0,15
Шаг варьирования 15 0,05
(3)1 1 1,h H h= − ∆
(5)2
1
,
pm
p
=
(4)
2
1 2
2
,
1 11
h h mh
m
m
∆ ∆ ⋅∆ = =
++
(6)
2 2 .
1
hh
m
∆∆ =
+
при e = 45 %: 0,2Cu
0,2Al
;335 2,68
125
m = = =
σ
σ
при e = 60 %: 0,2Cu
0,2Al
368 2,67;
138
m = = =
σ
σ
32 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11 (258) ’2014
Толщины исходных пакетов и слоев назначаем
из условий обеспечения требуемых значений а и ε,
а также толщин плакировки после прокатки не менее
1 мм (табл. 3). Значения h1 и h2 вычисляются по при-
веденным выше формулам (3) и (7).
Толщины слоев, полученные в композициях по-
сле прокатки, отличались от расчетных (табл. 3) не
более чем на 5…10 %.
При прокатке в качестве основного слоя исполь-
зовались полосы из алюминия марки АД0 (межго-
сударственный стандарт ГОСТ 4784-97 «Алюминий
и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки»),
получаемые из листов, поставляемых по межгосу-
дарственному стандарту ГОСТ 21631-76 «Листы из
алюминия и алюминиевых сплавов. Технические ус-
ловия», толщины которых (до 10 мм) принимались
по расчетам, приведенным в табл. 3. Для получения
полос толщиной свыше 10 мм использовались шины
по ГОСТ 15176-89 «Шины прессованные электротех-
нического назначения из алюминия и алюминиевых
сплавов. Технические условия», которые механиче-
ски обрабатывались с последующим отжигом до тол-
щин, приведенным в табл. 3. Для всех толщин полос
размеры в плане – 250×420…450 мм.
В ГОСТ 15176-89 указывается, что шины долж-
ны иметь механические свойства в соответствии с
ГОСТ 8617-81 «Профили, прессованные из алюми-
ния и алюминиевых сплавов. Технические условия»
(обеспечиваются технологией изготовления и про-
веряются по требованию потребителя). Требования
были выполнены для всех используемых в экспери-
ментах толщин шин.
Отметим, что для алюминия марки АД0 значения
механических свойств шин толщиной до 110 мм без
термической обработки практически совпадают со зна-
чениями этих свойств для листов толщиной до 10,5 мм
по межгосударственному стандарту ГОСТ 21631-76
«Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Техни-
ческие условия». Так в первом случае, sв ≥ 59 МПа,
δ ≥ 20 %; во втором случае sв ≥ 70 МПа, δ ≥ 15 % (тол-
щина 5…10,5 мм, без термообработки) и sв ≥ 60 МПа,
δ ≥ 30 % (толщина 0,9…10,5 мм, отожженные).
Для плакирующего слоя использовался листовой
прокат меди марки М1 (межгосударственный стан-
дарт ГОСТ 859-2001 «Медь. Марки»), толщины кото-
рого принимались по ГОСТ 495-92 «Листы и полосы
медные. Технические условия» (табл. 3); размеры в
плане – 250×450…500 мм. Листы имели механиче-
ские свойства, соответствующие требованиям меж-
государственного стандарта ГОСТ 495-92 «Листы и
полосы медные. Технические условия».
Для холодной прокатки пакетов использовался
лабораторный стан ДУО со шлифованными валками
диаметром 300 мм.
Прочность соединения слоев на срез полученного
биметалла определялась по методике расчета проч-
ности на срез для растяжения образцов с надрезами.
Для дальнейших расчетов принималась прочность
средняя по трем измерениям для каждого варианта
сочетания влияющих факторов (варианты соответ-
ствуют столбцам табл. 3).
Результаты измерений прочности соединения
слоев в биметалле приведены в табл. 4.
Далее следует выбрать форму представления ис-
комой зависимости между влияющими факторами и
функцией отклика (прочностью соединения слоев).
В случае, когда аналитическое выражение функ-
ции отклика заранее неизвестно, принимается ее
разложение, например, в степенной ряд в виде поли-
нома некоторой степени, ограничиваясь некоторым
числом членов степенного ряда [11].
Порядок (степень) полинома определяем в соот-
ветствии с известным правилом [12], согласно кото-
рому число уровней варьирования факторов, учиты-
ваемых в эксперименте, должно быть, по крайней
мере, на единицу больше порядка полинома, для по-
строения которого планируется эксперимент. Приня-
тое число уровней варьирования факторов – 3, поэ-
тому принимаем полином второго порядка (степени).
Представляя функцию отклика в виде полного
квадратичного полинома, используя планы второго
порядка, отмечаем, что данный полином содержит
большее число членов, чем неполный квадратичный
полином, полученный по планам первого порядка, и
таким образом требует большего числа выполняемых
опытов [12]. Полный квадратичный полином при при-
нятом числе факторов k = 2 содержит 6 членов [11]:
При планировании эксперимента, основанного на
математической модели, соответствующей полино-
му 2-го порядка, необходимо обе-
спечить варьирование по каждому
из k-факторов на трех уровнях. Тог-
да необходимое количество опы-
тов, которое нужно провести в экс-
перименте, должно быть не менее
N = 3k, в нашем случае N = 32 = 9.
Возможные комбинации двух
факторов, варьируемые на трех
уровнях, реализуются в 9-ти опы-
тах (32 = 9), условия которых в
безразмерных переменных при-
ведены в матрице планирования
Таблица 3
Значения толщин слоев и пакетов – исходные (использованные в
экспериментах) и после прокатки (расчетные)
Толщина, мм
ε = 45 % при а ε = 60 % при а ε = 75 % при а
0,15 0,20 0,25 0,15 0,20 0,25 0,15 0,20 0,25
Н 9,0 8,0 10,0 12,0 12,0 10,0 15,0 15,0 14,0
h 5,0 4,5 5,5 4,5 5,0 4,0 4,0 4,0 4,0
H1 2,0 1,5 2,5 2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 4,0
H2 7,0 6,5 7,5 10,0 9,5 7,5 12,5 12,0 10,0
h1 1,5 1,1 1,9 1,1 1,6 1,7 1,1 1,6 2,7
h2 3,5 3,4 3,6 3,4 3,4 2,3 2,9 2,4 1,3
(10)
0 1 1 2 2 12 1 2
2 2
11 1 22 2 .
Y b b X b X b X X
b X b X
∧
= + + + +
+ +
0 1 1 2 2 12 1 2
2 2
11 1 22 2 .
Y b b X b X b X X
b X b X
∧
= + + + +
+ +
при ε = 75 %: 0,2Cu
0,2Al
.396 2,64
150
m
σ
= = =
σ
33МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11 (258) ’2014
где j – номер фактора, взаимодей-
ствия или квадратичного члена по-
линома, j = 0,…, m; m – число чле-
нов полинома.
Таким образом, коэффициен-
ты полинома: b0 = 80,22; b1 = 8,17;
b2 = 0,83; b12 = 0,25; b11 = 0,83;
b22 = -4,17.
После вычисления коэффици-
ентов полинома оцениваем их зна-
чимость для определения степени
влияния факторов на функцию от-
клика с помощью t-критерия (кри-
терия Стьюдента). Коэффициент
признается незначимым, если t для
числа степеней свободы ν = N (n – 1)
и определенного коэффициента риска р будет мень-
ше табличного значения критерия Стьюдента tкр.
При ν = N ∙ (n – 1) = 9 ∙ (3 – 1) = 18 и коэффициенте
риска р = 0,05 табличное значение критерия Стью-
дента tкр = 2,1 [12].
где
В нашем случае s2{Y} = 18; s2{bj} = 0,67. Соответ-
ственно, t2 = 12,2; t2 = 1,2; t12 = 0,37; t11 = 1,2; t22 = 6,2.
В нашем случае не все коэффициенты значимы и
математическое описание функции отклика в задан-
ной области представляет собой полином
Переход к натуральным значениям факторов в
уравнении (17) выполняется по зависимостям:
Далее вычисляются теоретические значения
функции отклика и проводится проверка адекватно-
сти полученной модели (табл. 4).
Дисперсия адекватности в нашем случае (по за-
висимости [12])
эксперимента (табл. 4). Также в табл. 4 приве-
дены значения исходных факторов и результаты
экспериментов.
В нашем случае среднее по n (трем) параллель-
ным опытам для каждого x-го опыта значение функ-
ции отклика находим по формуле
где Yx1, Yx2, Yx3 – параллельные значения функции
отклика (прочности сцепления слоев) для каждого
x-го опыта.
Дисперсию среднего арифметического в каждой
строке x матрицы в нашем случае определяем по
формуле
Однородность дисперсий проверяем по критерию
Кохрена [12]. В нашем случае
где 2
maxξs – максимальное значение выборочной
дисперсии.
Критическое значение критерия Кохрена Gкр = 0,48
для коэффициента риска b = 0,05, при n = 3 и
N = 9 [12]. Согласно критерию Кохрена эксперимент
воспроизводим, когда выполняется неравенство
Gкр > G. В нашем случае эксперимент воспроизво-
дим (0,48 > 0,21).
Оценка коэффициентов полинома осуществляет-
ся по общей формуле [11]
Таблица 4
Матрица планирования и результаты экспериментов
Номер
опыта
(x)
Х0 Х1 Х2 Х1Х2 Х1
’ Х2
’
z1
(ε, %)
z2 (а) ξ
−
Y ,
МПа
ξ
∧
Y ,
МПа
1 +1 -1 -1 +1 1/3 1/3 45 0,15 71 67,9
2 +1 +1 -1 -1 1/3 1/3 75 0,15 86 84,2
3 +1 -1 +1 -1 1/3 1/3 45 0,25 72 67,9
4 +1 +1 +1 +1 1/3 1/3 75 0,25 88 84,2
5 +1 -1 0 0 1/3 -2/3 45 0,2 74 72,1
6 +1 +1 0 0 1/3 -2/3 75 0,2 92 88,4
7 +1 0 -1 0 -2/3 1/3 60 0,15 77 76,1
8 +1 0 +1 0 -2/3 1/3 60 0,25 79 76,1
9 +1 0 0 0 -2/3 -2/3 60 0,2 83 80,2
1 2 3 ,
3
Y Y Y
Y
− ξ ξ ξ
ξ
+ +
= (11)
(12)
2 2 2
1 2 3
2 .
2
Y Y Y Y Y Y
s
− − −
ξ ξ ξξ ξ ξ
ξ
− + − + −
=
2
max
2
1
34,3 0,21.
162,3N
s
G
s
ξ
ξ
ξ=
= = =
∑
(13)1
2
1
,
N
j
j N
j
X Y
b
X
−
ξξ
ξ=
ξ
ξ=
=
∑
∑
(14)
{ }
,j
j
j
b
t
s b
=
(15){ } { }2
2 ,j
s Y
s b
N n
=
⋅
(16)
{ }
2
12 .
N
s
s Y
N
ξ
ξ==
∑
(17)2
1 280,22 8,17 4,17 .Y X X
∧
= + −
(18)1 2
60 0,2; .
15 0,05
aX Xε − −= =
34 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11 (258) ’2014
где d – число членов аппроксимирующего полинома
(d = 3).
Если
2
адs не превышает дисперсии воспроизво-
димости эксперимента s2{Y}, то полученная мате-
матическая модель адекватно отражает результаты
эксперимента, если же превышает – проверка прово-
дится с помощью критерия Фишера (F-критерия) [12].
В нашем случае
2
адs = 13,5 < s2{Y} = 18, и полученная
модель адекватна.
(19)
ЛИТЕРАТУРА
На підставі дослідних даних показано вплив основних технологічних факторів на міцність з'єднання шарів біметалу
алюміній-мідь, отриманого холодною прокаткою. Отримана математична модель, яка може бути застосована для
розрахунку оптимальних розмірів вихідних заготовок при холодній прокатці даного біметалу.
Загорянський В. Г.
Вплив основних технологічних параметрів на міцність з’єднання шарів
біметалу алюміній-мідь
Анотація
Ключові слова
холодна прокатка, біметал алюміній-мідь, відносна деформація, міцність з’єднання
шарів, математична модель
Выводы
Максимальную прочность соединения слоев при по-
лучении биметалла алюминий АД0 + медь М1 холод-
ной прокаткой обеспечивает его прокатку со степенями
обжатия 60…75 % и с определенным отношением (0,2)
толщины плакирующего слоя (медь) к исходной тол-
щине композиции. При меньших значениях степеней
обжатия и отношений толщин 0,15 и 0,25 наблюдается
уменьшение прочности соединения слоев. Получен-
ную математическую модель можно использовать для
назначения оптимальных параметров прокатки и ис-
ходных размеров композиций и слоев при получении
данного биметалла холодной прокаткой.
2
12
àä
^
81 13,5,
9 3
N
Y Y
s
N d
−
ξ ξ
ξ=
−
= = =
− −
∑
ад
1. Воронов С. В. Пластическая деформация слоистых композиционных материалов / С. В. Воронов, Д. Г. Девейно // По-
рошковая металлургия. – 1982. – № 12. – С. 47-70.
2. Ильченко Н. И. Получение по методу горячей прокатки в вакууме толстых плит из биметалла медь-алюминий /
Н. И. Ильченко, С. Ю. Диденко, И. М. Неклюдов и др./ Вопросы атомной науки и техники. – 2002. – № 6. – С. 160-161.
3. Матвеев А. С. Оценка сцепления слоев плакировки и основного металла при холодной прокатке / А. С. Матвеев //
Цветные металлы. – 2006. – № 2. – С. 69-71.
4. Трыков Ю. П. Слоистые композиты на основе алюминия и его сплавов / Ю. П. Трыков, Л. М. Гуревич, В. Г. Шморгун. –
М.: Металлургиздат, 2004. – 230 с.
5. Клименко В. М. Исследование влияния некоторых технологических параметров прокатки на прочность соединения
биметалла сталь 08кп–сплав АСМ для подшипников скольжения / В. М. Клименко, Хоанг Ха Тиен // Изв. вузов. Черная
металлургия. – 1991. – № 4. – С. 25-26.
6. Рябов В. Р. Сварка алюминия и его сплавов с другими металлами / В. Р. Рябов. – К.: Наук. думка, 1983. – 262 с.
7. Дмитров Л. Н. Биметаллы / Л. Н. Дмитров, Е. В. Кузнецов, А. Г. Кобелев и др. – Пермское книжное изд., 1991. – 415 с.
8. Суровцев А. П. Оценка качества соединения слоев в биметалле / А. П. Суровцев, О. Н. Бакланова // Автоматическая
сварка. – 1989. – № 3. – С. 27-32.
9. Загорянский В. Г. Моделирование и программная реализация задачи минимизации изгиба полосы при прокатке по ме-
тодике подбора толщин слоев компонентов / В. Г. Загорянский // Обработка материалов давлением: сборник научных
трудов. – Краматорск: ДГМА, 2013. – № 4 (37). – С. 63-69.
10. Третьяков А. В. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением / А. В. Третьяков, В. И. Зю-
зин. – М.: Металлургия, 1973. – 224 с.
11. Ивоботенко Б. А. Планирование эксперимента в электромеханике / Б. А. Ивоботенко, Н. Ф. Ильинский, И. П. Копы-
лов. – М.: �нергия, 1971. – 185 с.
12. Блохин В. Г. Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ резултатов / В. Г. Блохин, О. П. Глудкин,
А. И. Гуров, М. А. Ханин; под ред. О. П. Глудкина. – М.: Радио и связь, 1997. – 232 с.
35МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 11 (258) ’2014
Zagoryanskiy V.
The influence of basic technological parameters on the layers bonding
strength of the bimetal aluminum-copper
Summary
The author has shown the influence of main technological factors on the strength of bonding of the layers of the bimetal
aluminum-copper, obtained by cold rolling, on the basis of the experimental data. The mathematical model is obtained which
can be used to calculate the optimal dimensions of the stock materials in cold rolling of this bimetal.
cold rolling, bimetal aluminum-copper, relative deformation, bonding strength of the layers,
mathematical modelKeywords
Поступила 10.11.2014
ВНИМАНИЮ АВТОРОВ И ПОДПИСЧИКОВ!
Порядок приёма статей в редакцию журнала
«Металл и литьё Украины»
В журнале «Металл и литьё Украины» публикуются результаты
исследований, которые ранее не издавались и законченные
экспериментальные работы, оформленные в виде статей.
Статьи публикуются на русском языке.
Комплект документов, необходимых для регистрации статьи:
В бумажной версии подаются/присылаются:
• один экземпляр рукописи (включая: УДК; организацию; ФИО авторов,
резюме и ключевые слова (не меньше 6-ти) на 3-х языках – русском,
украинском и английском; текст статьи; таблицы; рисунки и подписи к
ним, а также список литературы), пронумерованной с первой до последней
страницы и подписанной на последней странице текста всеми авторами,
а также электронный вариант статьи;
• рецензия на статью и соглашение о передаче авторских прав,
подписанное всеми авторами
• сведения об авторах (ФИО – полностью)
В электронном виде по е-mail: mlu@ptima.kiev.ua предоставляются:
• рукопись, идентичная бумажной версии (просьба называть файл по
фамилии первого автора статьи, например, sidorov.doc или Сидоров. doc );
• все иллюстрации в черно-белом варианте в одном из стандартных
графических форматов «tif» или «jpeg»;
• информация об авторах: фамилии, имена и отчества всех авторов,
выделив одного из них, с кем следует вести переписку, факс и номер
телефона (с кодом), а также названия учреждений,
в которых выполнена работа.
|