В настоящей работе рассматривается процесс сварки трением с перемешиванием (СТП) алюминиевых сплавов. Из опыта исследователей, занимавшихся физическим моделированием формирования структуры шва при СТП, следует, что воспроизвести структуру шва после СТП возможно, используя опыты на кручение. Это позволяет с огромной экономией материалов и времени оценить влияние параметров обработки, окружающей среды, внешних нежелательных воздействий на объект или оборудование, а также проследить весь жизненный цикл объекта или оборудования до выхода его из строя, определив его ресурс. Поэтому было проведено физическое и математическое моделирование процесса высокоскоростного кручения на 8 образцах двух различных материалов на основе алюминия с экспериментальными параметрами, варьирующимися скоростями деформации и количеством оборотов. Математическое моделирование испытания высокоскоростного кручения было выполнено для каждого изменения экспериментальных параметров. По результатам физического и математического моделирования проведена качественная оценка влияния напряжений/деформаций на размер зерна. Установлена закономерность формирования размера зерна при различных температурно-деформационных параметрах высокоскоростного кручения. Проведена оценка влияния скорости и степени деформации на процесс динамической рекристаллизации.

In this work, we consider the friction stir welding (STP) of aluminum alloys. From the experience of researchers involved in physical modeling of the formation of the seam structure during STP, it follows that it is possible to reproduce the structure of the seam after STP using torsion experiments. This allows, with huge savings in materials and time, to evaluate the influence of processing parameters, the environment, external undesirable effects on an object or equipment, as well as to trace the entire life cycle of an object or equipment before its failure, determining its resource. Therefore, physical and mathematical modeling of the high-speed analysis process were performed on 8 samples from two different aluminum-based materials with experimental parameters. Mathematical modeling of high-speed torsion test was performed for each change of experimental parameters. Following physical and mathematical modeling results, qualitative assessment of stress/deformation effects on grain size was carried out. The pattern of grain size formation at various temperature- deformation parameters of high-speed torsion has been established. The assessment of speed and degree of deformation effects on the process of dynamic recrystallization has been estimated.