В рамках лінійної термопружності із залежними від температури властивостями розроблена модель термомеханічного процесу при зварюванні незгинних пластин із урахуванням заповнення шва. Припускається, що в момент заповнення присадний матеріал знаходиться у ненапруженому термомеханічному стані. З метою реалізації цього припущення в рамках стандартної скінченно-елементної техніки запропонована модифікована форма визначальних рівнянь для присадного матеріалу. Досліджено деякі закономірності відносних зміщень пластин в процесі зварювання. Наведено зіставлення експериментальних та розрахункових результатів.

Проведен обзор технической литературы, на основе которого предложена классификация способов сварки с охлаждением. Произведена экспериментальная проверка и сравнение эффективности различных способов искусственного охлаждения. Описаны особенности применения в качестве теплопоглотителей пористых материалов, пропитанных водой. Установлены особенности температурных полей и термических циклов при сварке с охлаждением. Даны рекомендации по практическому применению сварки с охлаждением как метода снижения сварочных деформаций и напряжений.

Класифіковано існуючі засоби зварювання з тепловідводом, а також зроблено порівняльну перевірку їх ефективності. Розроблено математичну модель на базі ПЕОМ для дослідження температурного поля в процесі зварювання з охолодженням різноманітними охолоджувачами. Систематизовано типи температурних полів за формою ізотермічних ліній, що виникають у випадку зварювання з примусовим охолодженням і механізми зниження залишкових деформацій і напружень у тонких листах. Досліджено вплив різноманітних засобів тепловідводу на активну зону під час зазначеного процесу, залишкові деформації та напруги. Наведено методику визначення траєкторії розвитку радіальної смуги текучості, що дозволяє аналітично проаналізувати напружено-деформований стан на стадії нагріву. З'ясовано оптимальні параметри охолодження у разі використання пористих охолоджувачів просочених водою. Запропоновано та впроваджено у виробництво ресурсоощадну технологію зварювання з примусовим охолодженням.

Описан безрельсовый автомат АДК 335 для вертикальной сварки с принудительным формированием листовых конструкций. Приведена конструкция оригинального ходового механизма, обеспечивающего высокую надежность вертикального перемещения автомата по стыку свариваемых листов.

Описана разработка нового способа торцевого соединения полых деталей с различной формой сечения с плоскими поверхностями деталей и конструкций дугой, инициируемой слаботочным вспомогательным разрядом и перемещаемой поперечным магнитным полем. На основании проведенных исследований разработан специализированный сварочный инструмент ("пистолет") и блок управления процессом, встраиваемый в источник тока для сварки шпилек коротким циклом.

Приведены данные о широком применении в строительстве прокатных или тянутых пустотелых тонкостенных профилей прямоугольного сечения, которые свариваются на контактных стыковых машинах. Отмечена существенная разница в технических требованиях к механизмам зажатия контактных стыковых машин при сварке пустотелых изделий, имеющих сплошное поперечное сечение. Приведена методика аналитического расчета оптимальной длины зажимаемого участка для свариваемого пустотелого профиля. Проверка результатов расчета подтверждает правильность предложенной методики расчета.

Разработаны технология стапельно-монтажной сборки-сварки трубчатых конструкций из ниобиевого сплава и оборудование для его выполнения. Сварена из отдельных блоков в монтажных условиях теплогидравлическая модель литий-ниобиевого контура. Контрольно-технологические, коррозионные исследования и испытания в вакуумно-космической камере показали высокое качество сварных соединений, полученных в условиях монтажа.

На основе экспериментальных данных определено напряженно-деформированное состояние двутавровых балок. Предложен способ предварительного напряжения двутавровых балок посредством локальных термических воздействий, позволяющий повысить несущую способность сжатых двутавровых стержней и улучшить структуру стали в зонах термического влияния, образующихся при изготовлении сварных двутавров.

Рассмотрены особенности образования систематических отклонений геометрии разделки кромок при наличии погрешностей сборки под сварку кольцевых стыков толстостенных обечаек. Компенсацию наблюдаемых по периметру стыка отклонений предложено осуществлять путем программного изменения скорости подачи электродной проволоки в процессе многопроходной сварки. Установлены закономерности, в соответствии с которыми следует изменять скорость подачи проволоки для соединений различных типов.

С учетом экономической и экологической целесообразности замены стальных конструкций сплавами алюминия в транспортном машиностроении и строительстве и связанной с этим потребности в стальном крепеже, обеспечивающем необходимую нагрузку, разработаны технология приварки стальных шпилек к алюминиевому листу и конструкция привариваемой шпильки. Показано, что применение для этого теплового барьера в виде испаряемого цинкового покрытия на торце шпильки снижает вероятность образования хрупких интерметаллидных соединений в переходном слое между стальной шпилькой и алюминиевым листом, а увеличенная поверхность приварки обеспечивает равнопрочность соединения со стальной шпилькой.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641.001.2 + К641.8

Рубрики:

Зварювання прокатних виробів та поковок

Обробка зварних виробів

Шифр НБУВ: РА400904 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В самолето-, судостроении, строительстве и других отраслях промышленности широко применяются трехслойные сотовые панели, которые конструктивно состоят из сотового заполнителя и двух обшивок. При относительно небольшой массе эти конструкции отличаются высокими прочностными характеристиками, звуко- и теплоизоляционными свойствами. Основной проблемой при изготовлении трехслойной конструкции является приварка верхней и нижней обшивки к торцевым поверхностям сотового заполнителя. В работе представлены результаты по разработке технологии изготовления трехслойных сотовых панелей из алюминиевых сплавов размером 150 x 150 мм. Сотовый заполнитель из алюминиевого сплава АД1 толщиной 0,150 мм был получен путем соединения гофрированных полос в блоки при помощи точечной сварки. Плоскопараллельность торцевых поверхностей сотового заполнителя получали шлифовкой. При этом жесткость конструкции обеспечивали за счет заполнения ячеек канифолью. Соединение заполнителя с обшивками из сплава АМг2 толщиной 1,0 мм выполняли способом диффузионной сварки в вакууме. Процесс проводили в приспособлении, состоящем из нижнего, верхнего фланцев и втулки. Фланцы обеспечивали прижатие обшивок к торцевым поверхностям сотового заполнителя по всей площади контакта, а втулка позволяла выровнять температурное поле в изделии и контролировать величину его деформации в процессе сварки.

Конструкции с полым профилем значительно более устойчивы, чем конструкции, изготовленные с использованием открытых профилей, что является основной причиной их использования в фермах и ферменных конструкциях. Узел пересечения таких конструкций требует трехмерных изогнутых сварных соединений. Малые и средние предприятия обычно сваривают трубчатые каркасные и ферменные конструкции вручную, что требует больших затрат времени и средств. Кроме того, этот метод требует, чтобы эту работу выполнял персонал с соответствующей квалификацией, так как сварщикам необходимо адаптироваться к постоянно меняющимся условиям подготовки и положения сварного шва, что, очевидно, требует обеспечение эффективного обучения. Замена ручных способов сварки на механизированные процессы значительно облегчит работу сварщиков.

Необхідність зварювання твердих сплавів зі сталлю виникає в інструментальній промисловості і в низці процесів у машинобудівній галузі при виготовленні твердосплавних заготовок, які за своїми габаритами або конфігурацією не можуть бути отримані звичайними методами порошкової металургії. Виготовлення зубів розпушувача з твердих сплавів вольфрам-кобальтової групи ВК8 та сталі 40Х, є важливим та актуальним завданням для підвищення експлуатаційної надійності барового ланцюга. У світовій практиці при виготовленні його зубів використовують технологію пайки в індукторі або газовим полум'ям з припоями на основі срібла. Проте такий процес є низькопродуктивним та високовартісним. Мета роботи - розробка високоефективної та відносно дешевої технології виготовлення зубів розпушувача барового ланцюга та експериментального обладнання для її реалізації. Дослідження проводились на промислових зразках із твердого сплаву ВК-8 та сталі 40Х. Мікроструктуру зварних з'єднань досліджували методами оптичної та електронної мікроскопії. Розроблено технологію контактного зварювання опором твердосплавних зубів розпушувача барового ланцюга з матеріалу ВК-8 зі сталлю 40Х з використанням проміжного композиційного прошарку. Створено дослідне устаткування на основі машини для контактного зварювання та комп'ютерної системи управління. Металографічні дослідження зварних з'єднань показали відсутність у них дефектів. Проведені випробування зубів розпушувача барового ланцюга довели, що вони забезпечують належний ресурс експлуатації. Висновки: розроблена технологія та устаткування дозволяють значно знизити собівартість та підвищити продуктивність процесу зварювання порівняно з існуючими технологіями та здійснити заміщення зубів розпушувача барового ланцюга імпортного виробництва на власні розробки.

Рассмотрена патрубковая зона плоского днища толстостенного сосуда давления. Проведен расчет поля остаточных сварочных напряжений методом конечных элементов с учетом многих сварочных проходов. С целью исследования процесса разрушения многопроходного сварного шва при эксплуатации, приведен аппроксимационный способ переноса тензоров напряжений, деформаций и перемещений остаточного состояния в виде начальных граничных условий на новую конечно-элементную сетку с имитацией трещины. Проведен анализ изменения безопасности конструкции с ростом глубины трещины.

Досліджено зварні з'єднання листів товщиною 4 mm з алюмінієвого сплаву Д16Т (аналога сплаву 2024-Т3) у стані постачання (гартування і природне старіння) і після додаткового штучного старіння. З'єднання отримано зварюванням плавленням імпульсно-дуговим методом плавким електродом (Зв1201). Встановлено, що за певних режимів термічної обробки зварюваного сплаву і зварного з'єднання відношення міцності металу шва (МШ) і основного металу (ОМ) рівне 0,9. За комплексним параметром конструкційної міцності матеріалу МШ переважає ОМ в 1,25 рази. Розглянуто можливість оцінювання механічних характеристик досліджуваних зварних з'єднань неруйнівним методом за питомою електропровідністю.

Проведено числове моделювання теплових процесів у процесі формування зварювальної ванни в низьколегованій сталі під впливом електричної дуги. Розглянуто різні режими горіння дуги. Виявлено якісну відмінність в поширенні та дисипації теплової енергії залежно від режимів. Досліджено механізми самоорганізації теплових структур, зумовлені сильно нелінійними теплофізичними властивостями низьколегованої сталі, режимами подачі в зварювальну ванну теплової енергії та особливостями її дисипації на границях. Достовірність числової моделі підтверджено експериментально, що надає можливість результати комп'ютерних досліджень рекомендувати для практичного застосування.

Досліджено зварні з'єднання листів товщиною 4 mm з алюмінієвого сплаву Д16Т (аналога сплаву 2024-Т3) у стані постачання (гартування і природне старіння) і після додаткового штучного старіння. З'єднання отримано зварюванням плавленням імпульсно-дуговим методом плавким електродом (Зв1201). Встановлено, що за певних режимів термічної обробки зварюваного сплаву і зварного з'єднання відношення міцності металу шва (МШ) і основного металу (ОМ) рівне 0,9. За комплексним параметром конструкційної міцності матеріалу МШ переважає ОМ в 1,25 рази. Розглянуто можливість оцінювання механічних характеристик досліджуваних зварних з'єднань неруйнівним методом за питомою електропровідністю.

Проведено числове моделювання теплових процесів у процесі формування зварювальної ванни в низьколегованій сталі під впливом електричної дуги. Розглянуто різні режими горіння дуги. Виявлено якісну відмінність в поширенні та дисипації теплової енергії залежно від режимів. Досліджено механізми самоорганізації теплових структур, зумовлені сильно нелінійними теплофізичними властивостями низьколегованої сталі, режимами подачі в зварювальну ванну теплової енергії та особливостями її дисипації на границях. Достовірність числової моделі підтверджено експериментально, що надає можливість результати комп'ютерних досліджень рекомендувати для практичного застосування.

Індекс рубрикатора НБУВ: К233.106.223 + К641.001.22-18

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) алюмінію та його сплавів

Зварювання листового металу

Шифр НБУВ: Ж26970 Пошук видання у каталогах НБУВ