Підвищення якості зварних листових конструкцій за рахунок регулювання зварювальних деформацій

Особливості формування "активної" зони при виконанні швів різної конфігурації при зварюванні конструкційних сталей. Аналіз напружено-деформованого стану при утворенні різних систем смуг текучості на базі теорії пластичності. Етапи пластичної деформації.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 21.11.2013
Размер файла 51,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Підвищення якості зварних листових конструкцій за рахунок регулювання зварювальних деформацій

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

дисертаціi на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність проблеми. У різних галузях промисловості: хімічному машинобудуванні, вагонобудуванні, суднобудуванні, автомобілебудуванні та iн. у великому обсязі використовується метал малої товщини. При цьому великосерійне і масове виробництво стало можливим завдяки застосуванню прогресивних зварювальних технологій, що включають широке впровадження автоматичних способів дугового і контактного зварювання. До тонкостінних металоконструкцій відносяться: оболонкові металоконструкції, балони різного призначення, корпуси хiмiчних аппаратiв, плоскі листовi металоконструкції, обшиття вагонів, стінки трамваїв і тепловозів і таке iнше. Ці металоконструкції відрізняються товщиною металу, габаритними розмірами, об'ємом, розташуванням зварних швів і інших чинників. Вся їх сукупність приводить до появи деформацій різних типів: усадочні поздовжні і поперечні, кутові переміщення і «будиночки». Причиною появи усіх видів деформацій є утворення зони пластичних деформацій або активної зони. Тому проблемі дослідження закономiрностей формування зони і з'ясуванню причин її появи, вивченню залишкових деформацій і переміщень, розробці методів регулювання і керування ними приділяється велика увага.

На жаль, на сьогоднішній день немає однозначних рекомендацій щодо регулювання, що пояснюється розмаїтістю металоконструкцій, матеріалів, способів зварювання, гіпотез і методів дослідження. В даний час у країнах СНД і за рубежем цій проблемі приділяється значна увага. Незважаючи на те, що металоконструкції даних галузей виготовляються з застосуванням оснастки і механізованих способів зварювання, рівень залишкових деформацій великий і перевищує значення припустимі технічними умовами. Все це вимагає великих трудозатрат на виконання правильних робіт. Наприклад, трудомісткість правки пасажирських вагонів досягає 20% вiд загальной трудомісткості виготовлення металоконструкції кузовів.

Аналіз причин деформацій показує, що останні виниикають не тільки в результаті таких технологічних операцій, як згинання, штампування, транспортування й ін., але в основному, як наслiдок термомеханiчного впливу зварювання. Труднощі у попередженні деформацiй, пов'язаних із зварюванням, обумовлені специфікою металоконструкцій. Так, бічні стінки тепловозів можуть бути каркасного i безкаркасного типу, довжиною до 20 м, у своєму складі можутьмiстити складнi за конфігурацією форми віконних прорізів і гофрів, з елементами змiнної жорсткості. Обечайки різного призначення можуть бути діаметром від 300 мм до 3000 мм і довжиною від 300 мм до кiлькох метрів. Особливо гострим постало питання усунення деформацій у зв'язку з застосуванням металу товщиною менше 3 мм. Основною причиною залишкових деформацій тонколистових конструкцій є зона пластичних деформацій, що формується в результаті термомеханiчного впливу джерела нагрівання. Крім того, пластична деформація, що розвивається у так званiй активнiй зоні, впливає на службові характеристики зварного з'єднання.

В даний час існує досить багато методів боротьби з деформаціями на фініші виготовлення металоконструкцій: активне навантаження, холодне і гаряче деформування, прокатування роликами та ін. Однак при призначенні режимів опрацювання виникають труднощі, пов'язані з геометрією металоконструкції, її жорсткістю, товщиною металу й ін. Крім того, наайголовніше, відсутня інформація про розміри зони пластичних деформацій або активної зони. Існуючі інженерні методи її оцінки приблизні, дають різні результати у залежності від прийнятої схеми розрахунку.

Перспективним у цьому плані є метод із використанням полос (смуг) текучості - слідів пластичних деформацій. Застосування даного методу дає можливість вивчити кiнетику формування активної зони, надійно визначити її розміри і розробити методи iп регулювання.

Актуальними питаннями розробки оптимальних ресурсозберiгаючих методів регулювання деформацій, переміщень і технології їх використання є: оцінка процесів пластичного деформування у шві й бiляшовноi зони, оцінка меж можливого використання розроблених у сучасних теоріях деформацій і напруг різних критеріїв визначення активної зони, одержання даних про процеси зсовування у шві і зоні термiчного впливу, дослідження впливу різних технологічних чинників, початкових напружень, штучного охолодження і таке iнше на розвиток пластичної деформації; дослідження впливу різних конструктивних чинників (типу шва, з'єднання, схеми закріплення та ін.) на розвиток термодеформацiйних процесів.

Метою роботи було наукове обгрунтування застосування методу смуг текучості (ліній ковзання) для визначення активної зони, вивчення переміщень металу в площині розташування виробу і iз площини, і розробка ресурсосберiгаючих методiв їх регулювання, для підвищення якості зварних листових конструкцій.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

1. Встановити особливості формування «активної» зони при виконанні швів різної конфігурації при зварюванні конструкційних сталей, проаналізувати напружено-деформований стан при утворенні різних систем смуг текучості на базі теорії пластичності.

2. Дослідити температурно-силові особливості формування активної зони при створенні зварних з'єднань різних типів (стикових, внапусток, таврових і iн.).

3. Досліджувати закономірності пластичної деформації, переміщень металу в площині розташування виробу і з площини; при наплавленні валика на крайку і на лист.

4. Розробити методи розрахункового визначення розмірів зони пластичних деформацій при зварюванні плавленням різних типів зварних з'єднань, у тому числі перемінної жорсткості, і при наявності початкових напруг.

5. Досліджувати вплив на деформацiйнi процеси параметрів режиму зварювання, повторних проходів, зазорів, початкових напруг і інших технологічних чинників.

6. Досліджувати особливості пластичної деформації при зварюванні металу різної товщини і ширини, елементів перемінної жорсткості і різних умов закріплення заготовок.

7. Розробити методи регулювання зони пластичних деформацій, переміщень металу в площині і з площини при зварюванні плавленням під шаром флюсу й у середовищі захисних газів і впровадити у виробництво.

При вирішенні поставлених завдань початкові дані й основні передумови базувалися на результатах теоретичних і експериментальних досліджень Є.О. Патона, М.О. Окерблома, Г.О. Миколаєва, В.О. Махненка, А.Я. Недосєки, Л.М. Лобанова, В.О. Винокурова, В.М. Сагалевича, С.О. Кузьминова, В.М. Прохоренка, Григорянца А.М., Трочуна І.П., Байковой І.П., ЖдановаІ.М. і інших дослідників.

Наукова новизна роботи. Комплексний науково-виробничий підхід щодо вирішення поставлених завдань проблеми, що розроблялася, дозволив одержати автору нові наукові результати.

1. Вперше дане обгрунтування для визначення активної зони при зварюванні конструкцiонних сталей за смугами текучості. Встановлено, що основний внесок у деформації формозміни зварного з'єднання вносить механізм бездифузiйної деформації за рахунок ковзання і масового виходу дислокацій на поверхню тiла, що деформується під дією максимальної дотичних напруг, з утворенням різних сімейств смуг текучості.

2. Вперше виявлений і досліджуений температурно-силовий механізм розвитку пластичної деформації при наплавленні валика на край і на лист. Встановлено температурні і силові умови утворення різних систем смуг текучості на основі умови пластичності Губера-Мизеса. Встановлена неоднорідність пластичної деформації в зоні термічного впливу зварного шва. Пластичні деформовані ділянки черегуються з пружно деформованими, що увязуєтся із сучасними уявленнями про верхню і нижню межу текучості і стрибкоподібним характером пластичної деформації, що локалізується в смугах текучості.

3. Вперше встановлені співвідношення компонентів напруженого стану при утворенні радіальних, поперечних і інших систем текучості, що дозволили за допомогою теорії пластичності визначити напруженно-деформованний стан при утворені окремої смуги текучості при виконанні зварного шва. Встановлено, що при повторному зварювальному нагріванні схема пластичного деформування в зоні термічного впливу змінюється з утворенням смуг типу - парабол. Показано, що проміжна висока відпустка при виконанні багатошарового зварного шва приводить до збільшення інтенсивності пластичної деформації і вичерпання пластичності металу розташованого в зоні термічного впливу.

4. Запропоновано і теоретично обгрунтовані аналітичні залежності для обрахування розмірів зони пластичної деформації при нагріванні й охолодженні з обліком теплофізических, механічних властивостей основного металу, потужності джерела тепла, характеру тепловложення і жорсткості зварного з'єднання. Показано, що розміри зони пластичних деформацій і інтенсивність деформацій у ній залежить від рівня силового впливу на шов до зварювання незалежно від природи напруг що розтягують або стискують (раніше виконані шви, залишкові напруги від раніше виконаних шарів, прикладання зовнішніх зусиль і т.д.).

5. Дано наукове обгрунтування вибору оптимальних параметрів зварювання для одержання мінімальних розмірів зони пластичних деформацій при однопрохіднiм зварюванні металоконструкцій із тонколистового металу. Розроблено аналітичні рiвняння для визначення активної зони і фіктивної усадочної сили для всіх типів зварних з'єднань. Показано можливість регулювання розмірів активної зони технологічними і конструктивними заходами, незалежно від конфігурації зварного шва.

6. Підтверджено наявність зсуву металу бiляшовноi зони стосовно металу шва. Вперше показано, що переміщення металу в площині X - Y має стрибкоподібний характер, зв'язаний з особливостями пластичного деформування в окремих смугах, і залежить від жорсткості зварного з'єднання, прихваток, вступних і вивідних планок, тимчасових кріплень, кількості проходів і напрямку зварювання: до жорсткості або від жорсткості переміщається зварювальний пальник.

7. Установлено, що при зварюванні швів обмеженої довжини, переміщення з площини залежать від схеми зварювання: (наплавлення валика на крайку або на лист); геометрії проплавлення (по трикутнику, по пiвколу і др.), наявності зазорів у стику, умов закріплення виробів у стенді. Розроблено методику розрахункового визначення деформацій металоконструкції з площини. Установлено, що для зменшення переміщення і кутової деформації доцільне виконання зварювання на збільшених зазорах, рекомендованих ДСТУ, а також з застосуванням тимчасових виточок і канавок на раніше виконаних швах при багатопрохіднiм зварюванні.

8. Проведено аналіз складових, що формують «активну» зону при зварюванні (зона проплавлення, площа наплавлення і площа пластично деформованого металу при нагріванні).Встановлено, що складові залежаь від механічних властивостей основного металу. З збільшенням мiцностних властивостей роль шва зростає. На сталях конструкційних звичайної якості внесок шва для стикових швiв не перебiльшуе 20%, для внапусток 4%. Основний напрямок підвищення якості зварного з'єднання за рахунок зменшення деформацій і напруг це вплив на бiляшовну зону в інтервалі від температури плавлення до температури закінчення пластичної деформації. На цій основі запропоновані оригінальні конструкторсько - технологічні рішення по градієнтному опрацюванні зварних з'єднань із зворотної сторони з'єднання мідними водоохолоджувальними елементами або рухливими пристроями з лицьової сторони з використанням охолоджувача на основі води. Таке опрацювання дозволяє одержати якісні листовi конструкції з залишковими деформаціями в межах допуску.

Практичну цінність становлять:

1. Для підвищення якості зварних швів розроблені способи наведення зварювального пальника на стик і пристрої для формування кореня шва при однопрохіднiм зварюванні на мiдно-флюсовій підкладці і флюсовій подушці.

2. Комплекс інженерних розрахунків зони пластичних деформацій і усадочної сили для різних типів зварниих з'єднань і методику визначення напруг і пластичних деформацій у цій зоні, а також кутової деформації при зварюванні.

3. Способи градієнтного опрацювання зварного з'єднання за рахунок нагрівання й охолодження поперечного перетину для підвищення якості листових конструкцій у вільному стані і з закріпленням.

4. Розроблено спосіб і пристрій для опрацювання шва з лицьової поверхні, а також спосіб і пристрій для опрацювання зони термічного впливу, в інтервалі температура плавлення - температура закінчення пластичної деформації, із зворотньої сторони.

5. Розроблено пристрій для формування шва й одночасного опрацювання зони термічного впливу зі зворотньої сторони для зменшення деформацій листових металоконструкцій.

6. Розроблено спосіб комбінованого опрацювання, що включає одночасне прокатування і розтяг зварного шва.

7. Технологічна інструкція з розрахунку очікуваних деформацій у площині і з площини, методів їх регулювання за рахунок локального опрацювання зварного шва і «активної» зони передана організації «ЛуганскПТІІМАШ» і Брянський машинобудівний завод.

8. Створено технологічні процеси складання і зварювання, виготовлені установки для зварювання замикаючого стику обечаек (завод хімічного машинобудування м. Снєжноє, Донецька обл.).

9. Розроблено технологічний процес складання і зварювання безкаркасноi бічної стінки тепловоза 2ТЭ121, що включає градієнтне опрацювання з одержанням деформацій у межах допусків (ПО «Лугансктепловоз», м. Луганськ).

10. Результати досліджень використані в навчальному процесі в Східноукраїнському державному університеті (м. Луганськ).

Апробація роботи. Основні положення і результати роботи доповідалися й обговорювалися на міжнародних, республіканських і галузевих науково - технічних конференціях, нарадах, семінарах, на щорічних науково - технічних конференціях Східноукраїнського державного університету (1975-1997 г.), на міжнароднiй - Київ 1986, 1995, на союзних - Ленінград 1985, Вільнюс - 1977, Могилів - 1985 р, Перм - 1979, Ташкент - 1979, Волгоград - 1980 р, Жданов - 1987, 1996, на регіональній - Ворошиловград - 1983.

У повному обсязі дисертація доповідалася і була схвалена на розширеному засіданні кафедри зварювання і литїя механічного факультету Східноукраїнського державного університету, на кафедрі зварювального виробництва НТУУ «КПІ» - 1999 р.

Публікації. За темою дисертації опубліковано дві монографії і 46 робіт, у тому числі 12 авторських посвідчень, 5 звітів про виконання науково - дослідницьких робіт.

Структура й об'єм роботи. Дисертацiя складаєтся з вступу, семи глав, загальних висновкiв та результатiв роботи на 230 сторінках машинописного тексту, додатково включає 151 малюнок, 40 таблиць, 287 літературних джерел і додаток на 17 сторінках.

Автор захищає положення і результати, які отримав особисто.

1. Положення теорії макроскопічної пластичної деформації при зварювальному нагріванні й охолодженні в процесі формування зварних з'єднань рiзних типів із застосуванням крапкових, переривчастих і безупинних швів різної траєкторії.

2. Результати теоретичних і експериментальних досліджень механізму формування тимчасових і залишкових зварювальних напруг при зварюванні на прохід при виконанні багатопрохідного зварного шва і з застосуванням проміжної високої відпустки.

3. Результати теоретичних і експериментальниих досліджень розмірів зони пластичної деформації й усадочної сили при наплавленні валика на крайку і на лист з обліком механічних властивостей сталі і жорсткості зварного з'єднання.

4. Теорію й інженерні методи розрахунку розміру кутових деформацій при зварюванні листових конструкцій з різною формою. проплавлення і методи їхнього регулювання.

5. Результати комплексних экспериментальних досліджень щодо впливу на процеси пластичного деформування технологічних і конструктивних методів, у тому числі перемінної жорсткості і встановлення основних напрямків регулювання залишкових деформацій і напруг.

6. Результати експериментальних досліджень переміщень металу біляшовної зони в різних умовах формування зварного з'єднання і схеми закріплення зварного шва.

7. Теоретичні і експериментальні дослідження з силового навантаження, градиентному і комбінованому опрацюванню зварних з'єднань для одержання листових конструкцій заданих розмірів зварених різними способами.

8. Розробки по проектуванню типових технологічних процесів і установок для виготовлення різних видів листових зварных конструкцій (обечаєк різного призначення, плоских конструкцій і т.д.).

Методологія і методи досліджень. Загальною методологічною основою роботи є комплексний аналітичний підхід при визначенні розмірів активної зони і процесів, що у ній відбуваються. Це передбачає дослідження взаємодії температурного поля, що рухається, з власними або початковими напругами і жорсткістью основного металу на всіх етапах формування зварного з'єднання. Теоретичні дослідження проводилися на базі наукових основ теорії пружностi металів, теорії пластичності, механіки твердого тіла, теплофiзики, теплопередачi. Експериментальні дослідження проводилися в лабораторіях і заводських умовах із використанням сучасного устаткування і приладів, а також із застосуванням методів планового експерименту і їх опрацювання за допомогою методів математичної статистики. При виконанні експериментальних досліджень використовували кінозйомку, тензометрування, металографічне травлення і стандартні методики з визначення твердості, залишкових напруг і термічних циклів.

Основний змiст роботи

пластичний деформація текучість

У введенні розкрита актуальність дисертаційної роботи, обгрунтована мета роботи, сформульовані наукова новизна й основні положення, якi виносяться на захист.

Особливістю листових конструкцій є габаритні розміри, складні геометричні форми, велика кількість зварних швів, значна податливість металу, що зварюється, формування плоского напруженого стану, наявність зовнішніх зв'язків і раніше виконаних швів. Формування зварных з'єднань відбувається в умовах локального нагрівання з великим градієнтом температури і різної жорсткості основного металу. Це призводить до утворення тимчасових деформацій, що визначають абсолютний розмір і характер залишкових деформацій, що виражаються в зміні геометрії зварной конструкції після повного остигання. Всі ці зміни геометрії листових конструкцій зводяться до декількох видів: деформації продольного і поперечного укорочення, кутові деформації і деформації втрати стiйкості. Зміна проектних форм і розмірів конструкції викликається сукупністю перерахованих видів деформацій. Нерівномірно нагрітий метал витримує впливи з боку не нагрітого металу. Це приводить до появи напруг і деформацій. Якщо напруги в який - або частини перетину елементу досягають межі текучості, то з'являються пластичні деформації - укорочення. При остиганні відбувається зворотний процес із розвитком пластичних деформацій подовження.

В даний час використовуються різні підходи в рішенні задачі щодо розмірів зварювальних напруг і деформацій. У залежності від використаних засобів їх можна класифікувати на: розрахункові, розрахунково - експериментальнi і експериментальнi. Застосування цих методів дозволило установити ряд основних закономірностей в утворенні і розподілі зварювальних напруг і деформацій у сучасних конструкціях. Однак через складні явища не існує єдиного методу визначення зварювальних напруг і деформацій. Проте більшість досліджень підтверджують розвиток пластичної деформації визначеного розміру в зоні термічного впливу. Розмір пластичної деформації за різними оцінками коливається від 1 до 5%. Більшість дослідників вважають, що в середньому в лінії сплавки розмір пластичної деформації досягає 2%. Все це свідчить про те, що причиною деформацій формозміни металоконструкцій є зона пластичної деформації. Крім того пластична деформація такого розміру впливае на службові характеристики зварного з'єднання: змінюються механічні властивості, температури початку і кінця перетворень і т. п. Застосовувана в інженерних методах розрахунку «усадочна» сила зв'язана з розмірами активної зони - зони пластичних деформацій 2bп. На розвиток напруг і деформацій у районі зварювальної ванни впливають основні і супутні чинники. До основних відносяться: градієт температури, жорсткість металу, початковий стан металу, тип зварного з'єднання, зовнішні зв'язки. Роль і вплив окремого чинника неоднозначна і повинна розглядатися в кожному конкретному випадку.

Тому зусилля дослідників були спрямовані на розробку розрахункового методу визначення зони залишкових пластичних деформацій - зону 2bп, що зветься активною зоною. Проведено аналіз існуючих можливостей оцінки розмірів зони пластичних деформацій розрахунковими й експериментальними методами, впливи пластичних деформацій на службові характеристики зварного з'єднання, основних напрямків регулювання пластичних деформацій і можливостей розробки більш досконалих методів, що забезпечують:

поліпшення товарного вигляду зварной металоконструкції;

зниження витрат на правку;

зменшення ступеня залишкової пластичної деформації;

підвищення надійності і працездатності металоконструкції;

оптимізація послідовності зварювання елементів перемінної жорсткості.

Б.С. Касаткiним та В.В. Волковим установлена наявність ефекту зсуву металу в ЗТВ. В.В. Винокуровым показана необхідність обліку деформацій зсуву у зоні пластичних деформацій.

Встановлено, що пластична деформація може розвиватися за дифузійними і бездифузійними механізмами. Відповідно до Ashbe при температурах вище 0,5 Тпл можливий розвиток пластичної деформації за рахунок прослизання, повороту зерна, дроблення зерна i таке iн. Однак при низьких температурах і малому часі їхньої дії основним механізмом пластичної деформації металів і сплавів з'являєся внутризернисте зсувне переміщення одних частин кристалиту щодо інших.

Основним внеском у деформації формозміни є процеси, що відбуваються в низькотемпературній зоні.

У роботах І.А. Одинга, Ф. Маккликтока й А. Аргона показано, що при досягненні напруг, що дорівнюють межі текучості, пластичний стан металу виникає в вузькїй області зразка. Такі ділянки локальної пластичної деформації називаються смугами текучості. Таким чином, пластична деформація відбувається шляхом просування фронту цих смуг при розмірі напруг ? > ?Т. Матеріал у цей момент мiстить в собi пружнi зони, що складаються із зон інтенсиї текучості.

Вивчення смуг текучості різними авторами підтверджує збіг напрямку максимальних дотичних напруг із напрямком смуг текучості. У зв'язку з чим виникає можливість за наявною сіткою смуг оцінювати розмір деформацій і напруг у пластичній області.

Таким чином, смуга текучості - лінія макроскопічних розмірів розташована на поверхні тіла. Ширина лінії дорiвнює або більша розміру зерна. Вихідна щільність рухливих дислокацiй в металі низька, й у процесі пластичної деформації відбувається круте їх розмноження. Різке збільшення числа рухливих дислокацій на початку пластичної текучості зв'язують з утворенням зуба і площадки текучості. Площадка текучості визначається нижньою межею текучості sТН, а зуб текучості - верхньою межею текучості sТВ. Верхня межа текучості відповідає пластичнїй деформації e = 0,02 - 0,5%.

Перехід у пластичний стан металу обумовлюється співвідношенням між напругами і його механічними властивостями за даних температурно-швидкісних умовах. Умова переходу напруженого тіла від пружного стану до пластичного позначають «умовою пластичності». Найбільше обгрунтована умова пластичності Губера-Мизеса. При плоскому напруженому стані (s3 = 0).

Для проведення досліджень була обрана маловуглецева сталь ВСт3сп із добре вираженою площадкою текучості. Розміри застосовуваних для дослiджень зразків бралися в кожному конкретному випадку. Зразки перед зварюванням піддавали термообробці з метою зняття залишкових напруг, викликаних прокатуванням. Сліди пластичної деформації у виді смуг текучості вивчали на полірованій поверхні зразків. Кінетику дослiджували за допомогою швидкісного кінознімання, залишкову картину фіксували фотоапаратом «Зенит-3М», при вимірі температури, твердості й інших властивостей використовували стандартнi методики.

На перетині тіла і на поверхні смуги текучості виявляли за допомогою реактиву ФРИ. Склад реактиву: 120 см3 HCl; 90 г. CuCl2. 10 см3 - Н2О.

Кинетику пластичної деформації вивчали, виконуючи всі типи зварных з'єднань при застосуванні точок, переривчастих швів, у тому числі кругових. При виконанні точок у перший момент утворяться лінії ковзання у виді концентричних кол. Утворення їх викликає термічним ударом у момент порушення дуги. Потім формуються радіальні смуги під дією температурних напруг, викликаних поширенням тепла по виробу. При остиганні розвиваються логарифмічні спіралі.

Встановлено, що при наплавленні шва по центру пластини пiсля повного остигання зварного з'єднання в бiляшовнiй зоні формується складна сітка смуг текучості. Смуги текучості мають рiзну форму й орієнтацію стосовно вiсі шва. Смуги текучості були класифiкованi за формоою: 1 - концентричні кола; 2, 3 - радіальні; 5 - логарифмiчнi спiралi; 4 - поперечні; 6 - клиновиднi. Перші у результаті термічного удару з'являються концентричні кола, від них під дією температурного поля розвиваються радіальнi полоси. Кінець і початок шва є ділянками, навколо яких формуются смуги текучості двох взаємно перпендикулярних сімейств ортогонального логарифмічного типу. При повному остиганні шва з'являються досить широкі смуги текучості, розташовані перпендикулярно до шва. Ширина поширення цих смуг уже зони поширення смуг радіального типу. Тому можна вважати, що радiальнi смуги текучості визначають зону пластичних деформацiй при нагріванні (2bПН), а поперечні - аналогічну зону при охолодженні (2bПО). Відношення 2bп0 до 2bПН звичайно складає 0,7 - 0,8. Кінозйомки і запис термичних циклов в різних ділянках зразка дозволили вивчити особливість формування, визначити час і температурні області зарождення i розвитку окремих смуг.

Смуги текучості - результат масового виходу дислокацій на поверхню металу з утворенням рельєфу. Були проведені експерименти з одержанням профiлограми по довженi зони пластичних деформацій на різній відстані від вiсі шва за допомогою профiлометра моделі М - 304. Профiлограми підтверджують, що пластична деформація розвивається локально з утворенням специфічного рельєфа. Висота рельєфу зменшується в напрямку закінчення зони 2bп.

Зона 2bп являє собою метал, що містить пружні і пластичнi деформовані ділянки. Виміри твердості показали, що при НV = 121 - 125 одиниць для основного металу в смугах НV = 135 - 140 одиниць. Таким чином, у смузі відбувається вичерпання пластичності металу і його зміцнення. Підтвердженням того факту, що радіальні смуги зв'язані з температурним полем, що рухаєтся, є результатом досліджень слідів пластичної деформації при русі джерела тепла за криволінійною траєкторією, незалежно від якоi завжди формуються радіальні і поперечні смуги текучості.

Розглядаючи основні типи зварних з'єднань, можна виділити два варіанти деформацiйного процесу - наплавлення по центру листа (полка таврового з'єднання, нижній лист з'єднання внапусток) і наплавлення на край елемента (зварювання стикового з'єднання, верхній лист з'єднання внапусток, обидва елементи кутового з'єднання і вертикального листа таврового з'єднання). Численні дослідження показали, що при наплавленні на крайку формуються радіальні смуги при температурі Т = 300 ?С, що пояснюється меншою жорсткістю. При наплавленні по центру пластини Т =200°С.

У загальному виді розмір зони пластичної деформації при нагріванні 2bПН і при охолодженні залежить від схеми введення тепла (наплавлення на крайку або на лист, від механічних властивостей - К? і жорсткості елементiв, що з'єднуються - Кж). Для звичайних сталей К? = 1, для сталей підвищеної тривкості < 1. Для широких листів і при зварюванні з жорстким кріпленням Кж = 1, а при зварюванні у вільному стані елементів кінцевих розмірів Кж < 1.

У інженерних методах розрахунку загальних деформацій використовується фиктивна усадочна сила РУС. В структуру РУС входять: площа пластично деформованого основного металу Fпд, площа шва Fш і межа текучості основного металу ?т. Оскільки усадочна сила докладається до зварного з'єднання при повному остиганні, то в розрахунках необхідно використовувати зону пластичних деформацій, що формується при остиганнi-2Впо. Площа пластичних деформацій залежить від типу з'єднання, товщини, підготування крайок, характеру тепловкладення. У такий спосіб зона пластичних деформацій і усадочна сила повинні визначатися в кожному конкретному випадку. При наплавленні валика на крайку

Площа шва Fш дорівнює сумі площ наплавлення Fн і проплавления Fпр. Площа наплавлення встановлюється за конструктивними елементами підготовлених крайок деталей, що зварюються, відповідно до ДСТУ на тип з'єднання і по конструктвними елементами шва. Однак у загальному виді конфігурація зони проплавлення багатофакторне явище. Основними чинниками, що впливають на розміри і форму шва є: Iсв, Uд Vсв, dэл. При цьому форма проплавлення може бути різною.

Для підтвердження значень температури закінчення пластичної деформації при наплавленні на крайку проведений комплекс досліджень стосовно до однопрохідного зварювання стикових з'єднань. Зварювання робили за різними схемами у висячому положенні, на підкладці, що залишається, на мідній підкладці і на флюсовій подушці. Дослідження проводили при механізованому зварюванні під флюсом АН - 348А, дротом Св - 08, трактором АДФ. ЕксперИментально зону пластичних деформацій bпн визначали за радіальними смугами текучості. Активна зона 2Bпн дорівнює

2Bплн = 2bпнк + е (лицьова сторона),

2ВПОН = 2bпнк + е1 (зворотна сторона).

Зварювання виконували в стенді з жорстким притисканням листів. Стики збирали з листів 0,4-0,4 м. Зону bпн визначали приладом ИЗА - 2 у центральній частині зварного з'єднання через 5 мм. Робили 50 вимірів. Як виняток впливу крайового ефекту кiнцевi ділянки довжиною 75 мм не розглядали. Кожний типоразмiр заварювали тричі. Тому середнє значення розміру зони bпн одержували за 150 спостереженнями. Для аналізу застосоване статистичне опрацювання [44]. Встановлено дисперсію 0,6 мм, а довірчий інтервал 1,8 мм.

Зона 2bпн при зварюванні з гарантованим формуванням кореня шва зростає зі збільшенням товщини основного металу. Результати розрахунків досить добре погоджуются з эксперементальними даними. Розрахункові значення входять у довірчий інтервал значень отриманих у результаті експериментів. Аналіз площ що входять у зону пластичних деформацій при охолодженні дозволяє з'ясувати роль окремих складових. Встановлено, що при лінійному законі збільшення усадочної сили зі збільшенням товщини основного металу практично відбувається лінійне збільшення площ Fш, Fн, Fпр. Для випадку наплавлення на лист відповідно до вираження (3) розміри активної зони зв'язані з погонною енергією нагрівання і товщиною металу. Для перевірки припущення про умови пластичної деформації при наплавленні валика на лист було проведені експеремент по зварюванню з'єднання внапусток Н1 похилим електродом. Виконували зварювання під флюсом зварювальним дротом діаметром 2 мм на перемінному струмі. Зварювальні матеріали брались ті ж. самі.

Аналіз отриманих результатів показує, що при постійній товщині листів зона пластичних деформацій зростає зі збільшенням катета шва. Внесок верхнього листа складає 40%, а нижнього 60% від загальної площі Fпд. Внесок шва не перевищує 4%.Таким чином, результати досліджень стикових і з'єднань внапусток свідчать, що треба віддавати перевагу регулюванню пластичної деформації в зоні термічного впливу.

Розмір зони 2bп залежить від багатьох чинників. Найбільш важливими є режим зварювання і технологія зварювання. Основними параметрами режиму прийнято вважати ефективну питому потужність qо та швидкiсть зварювання (Vсв). Зi збільшенням qо збільшується ширина 2bп. Збільшення Vсв при постійній погонній енергії qо приводить до зменшення 2bп.

Кінетика формування зони не змінюється. При незмінному Iсв і Uд зміна Vсв із 16 м/години до 81 м/години приводить до зменшення 2bпн. Залежність нелінійна. Мабуть, при подальшому збільшенні Vсв ширина зони 2bп залишається незмінною, а всі термомеханiчнi процеси будуть протікати у вузькій області, що прилягає до металу шва. Результати експериментів погоджуються з теорією розподілу тепла. Але зі зміною швидкості зварювання змінюється характер формування зони пластичних деформацій. Це проявляється в тому, що зі збільшенням Vсв змінюється орієнтація смуг радіального типу.

Встановлено, що в результаті виконання повторного нагрiву утворюється новий тип смуг, що мають форму парабол. Виникають вони за джерелом нагрівання, що рухається. Смуги цього типу орієнтовані по нормалi до поверхні виробу. Це свідчить про те, що в момент їх утворення має місце плоский напружений стан із напругами ?1 > 0; ?2 < 0.

Експерименти показують, що при повторному зварювальному нагрiвi підсумовуються напруги, розтягуючі, що залишилися після виконання першого шару і стискаючих, які викликаються джерелом нагрівання, що рухається.

Приведено результати дослідження пластичної деформацii при силовому впливі на метал, що зварюється. У роботi вплив початкових напруг вивчали експериментально на зразках із сталі ВСт3 розміром 740?740 мм товщиною 3 мм. Після приварки елементів захоплення зразки піддавали відпустці. Навантажування здійснювали в спеціальній установці, що дозволяє створювати початкові подовжні ?1 і поперечні ?2 напруги. Зварювання виконували в центральній частині зразка електродом, що не плавиться, в аргоні на режимі: Iсв= 160А, Uд = 10 В, Vсв = 16 м/година. Ширина шва склала 7 - 8 мм. Розмір початкових напруг контролювали підоймовими деформометрами на базі 25 мм. Початкові напруги змінювали від 0 до 200МПа. Навантаження скидали після закінчення зварювання. Був поставлений плановий експеримент, вiдтворення експериментів оцінювалася за критерієм Кохрена. У наших експериментах він склав 0,9669. У результаті одержанi рівняння регресії:

bпн = 27 - 14X1 + 3X2 - 16X1Х2

bпо = 47 - 6X1 + 3,5X2. (26)

Зіставлення результатів експериментів із розрахунком і перевiрка адекватностi моделі за допомогою критерію Фiшера дозволяє зробити висновок, що модель адекватна. (Х1 чинник варіювання s1; X2 - чинник варіювання s2). Для оцінки інтенсивності пластичної деформації при нагрівi та охолодженні отримано:

n = 6 - 2,5X1 - 2,5X2

n = 5,4 - 0,6X1 - 0,4X2 - 1,9X1Х2. (27)

Таким чином, в умовах повного проплавлення при зварюваннi тонколистового металу можливе регулювання зони 2bп і інтенсивності пластичної деформації рівнем початкових напруг.

Зона пластичних деформацій при охолодженні 2bпо також залежить від співвідношення s1 і s2. Подовжні напруги зменшують її, а поперечні збiльшують. Інтенсивність пластичної деформації як при нагріванні, так i при охолодженні, залежить від співвідношення компонентів розтягуючих напружень. Момент зняття навантаження впливає на параметри зони пластичної деформації і на загальну картину смуг текучості, що утворяться.

Силовим впливом досліджували можливості градiєнтних методів, розроблених автором. За першим варіантом після зварювання виріб нагрівали за межею зони пластичної деформації 2bп до температури втрати металом опору до пластичного деформування. Ширина зони нагрівання С не перевищує критичного значення 2bпкр > 2С.

Іншим варіантом зварювання крайки виробу закрiплювали межами зони 2bпн. У процесі зварювання у виробi по поперечному перетині створюється градієнт температур шляхом охолодження шва до повного остигання виробу в поперечному перетинi. Встановлено що потужність джерела охолодження повинна бути не менше потужності зварювального джерела. Розміри зони 2bпн визначають заздалегідь. Ефективність регулювання розмірів зони 2bпн досягає 80%.

Вплив товщини (d) досліджували на зразках, що мають форму клинів при автоматичному наплавленні валика W-електродом у середовищі аргону уздовж подовжньої вісі зразка. При постійному режимі наплавлення збільшення d приводить до зменшення зони 2bп. Таким чином, збільшення d при постійному режимі наплавлення приводить до локалізації пластичної деформації в районі шва. Використовуючи розрахункову модель, отриману для випадку наплавлення потужним джерелом, що переміщується по поверхні клинової проби вдалося встановити, що момент переходу від плоско-деформованого до плоско-напруженого стану відповідає моменту повного проплавлення для всіх досліджуваних зразків. Ввівши термін темп наростання жорсткості як відношення наростання товщини на одиницю довжини зразка Рd--=--Dd/DL. Встановлено, що зі збільшенням Рd зона 2b зменшується. При цьому змінюється кут виходу радіальної смуги від лінії сплавлення. Це означає, що значення деформацій eХ,--eY змiнюється. На практицi виникає необхідність з'єднання елементів перемінної жорсткості. Питання розвитку пластичної деформації в цих умовах практично не вивчене.

Пластична деформація безпосередньо зв'язана з переміщеннями окремих ділянок зварного з'єднання. Раніше було встановлено, що в процесі охолодження зварного з'єднання метал шва зміщається в напрямку руху зварювальної дуги, а метал біляшовноi зони в-протилежному напрямку. У дослідженнях В.О. Винокурова, Л.М. Лобанова показано, що навколо зварювальної ванни існує плоске поле напруг при зварюванні пластин із повним проплавленням. Тому в роботі досліджували переміщення в площині Х-Y. Для цього використовували 2 координатний конденсаторний датчик. Датчик працює в автоматичному режимі з записом показань на 2 канальний самописець. Реєстрація переміщень відбувається від початку зварювання до повного остигання. Розшифровування даних виконуєтся за допомогою тарувальних графіків. Зварювання виконували на спеціальнiй установці, що забезпечувала механічне кріплення зразкiв у заданих точках. Деформометр установлювався незалежно від зразкiв таким чином, що зв'язок між ними здiйснювався тільки через вольфрамову голку приладу. Вимір перемiщень крайок досліджуваних елементів робили за допомогою 2-х систем індукційного типу моделі 214 і датчиками власної конструкції з точність вимірів 2 мкм. Точність вимирiв 2-х координатним датчиком 3 мкм.

При зварюванні стикових з'єднань із гарантованим зазором може відбуватися вигин пластин при нагріванні, розкриття зазора і навпаки - скорочення зазора за рахунок переміщення крайки і поперечної усадки. Тому в роботі були проведені експерименти по дослiдженню закономірностей переміщення точки, розташованої в бiляшовнiй зоні і біля лінії сплавки в серединному перетині й у кінці шва для чотирьох матеріалів: технічної міді (М1), алюмінієвого сплаву (АМг-6), сталей (ВСт3) і (10ХСНД). Встановлена дуже складна траєкторія переміщення досліджуваних точок у площині X-Y. Пiсля закінчення зварювання досліджувані точки в початкове положення не повертаються. Кінець шва переміщується по напрямку зварювання й у напрямку зазора. Після закінчення зварювання відбувається перерва напрямку руху як по осі Х, так і по осі Y. Переміщення металу в серединному перетині і наприкінці шва відрізняються за розміром і за знаком.

При зварюванні стикового з'єднання без зазора переміщення точки, розташованої в серединному перетині малі і залишкові переміщення не перевищують 50 мкм. Переміщення точки в кінцi шва по вісі зварювання досягають значень 125 мк. Переміщення точки в серединному перетині при повторному нагріванні повторює траекторію переміщень після першого проходу, однак відбувається безупинне накопичення деформацій і досліджувана точка в усіх випадках у вихідний стан не повертається. На повторний зварювальний нагрiв реагують і крайки досліджуваного зразка. Переміщення металу залежить від схеми кріплення і напряму зварювання від жорсткості або до жорсткості.

Дослiдження щодо штучного охолодження дозволили з'ясувати, що на - йбiльш ефективною є обробка зварних з'еднань технiчною водою. Штучне охолодження можна вести за трьома напрямками: охолоджувати шов, шов та бiляшовну зону, охолоджувати тільки бiляшовну зону, де може розвинутись пластична деформацiя (Тпд=300 С або Тпд=200 С). Така обробка не потребує складного устаткування та витрат енергiї. Розробленi ресурсозберiгаючi пристроi, якi при обробцi бiляшовноi зони знижують залишковi деформацiї на 80% i зменьшують залишковi напруження.

Загальнi висновки та результати роботи

1.Підвищення якості зварних листових конструкцій затримувалось через недостатнє вивчення процесів пластичного деформування в біляшовній зоні. Для ефективного використання можливостей регулювання зварювальними деформаціями та напругами потрібне було вивчення процесу розвитку пластичної деформаціі при зварюванні різних типів зварних з'єднань.

2. Досліджені термомеханічні прцеси, які проходять біля зварного шва, приводять до утворення зони пластичних деформацій при нагріві і охолодженні. Характерною особливістю цієї зони при зварюванні листових конструкцій є неоднорідні-пластичні ділянки, що деформуются та черегуются з пружними. Процес деформування вимірюється схемою наплавлення на край або на лист. При наплавленні на край залишкові напруження можуть досягати межі текучості сталі. При наплавленні на лист залишкові напруження перевершують значення межі текучості на 15%, що відповідає умовам пластичності Губера - Мізеса. Теплові умови теж визначаються схемою наплавлення. Температура закінчення зони пластичних деформацій при наплавленні на край 300 С та 200 С при наплавленні на лист.

3. Експериментально встановлено, що при виконанні зварного шва у активній зоні складаєтся складна сітка смуг: концентричні кола, дуги кола, радіальні, При остиганні: логарифмічні спіралі та поперечні. Ця обставина вказує на достатньо складне пружньо-пластичне деформування металу біляшовної зони. Усі системи смуг текучості формуются при визначеному співвідношенні компонентів головних напружень і збігаються з напрямком дотичних напружень. При виконанні протяжного шва утворюються тільки радіальні та поперечні смуги текучості.

4. Встановлено, що формування зони пластічних деформацій не залежить від траєкторії переміщення пальника від прямолінійного до кругового. З основних факторів на термомеханічні процеси найбільший вплив має товщина металу, яка визначає схему напружено-деформованого стану: при повному проплавленні має місце плоско-напружене, а при неповному проплавленні - плоско-деформований стан з локалізацією пластичної деформації біля зварного шва.

5. Теоретично досліджено, що при наплавленні на лист при нагріві в біляшовній зоні стискуючі напруження сягають позначки 1,15 межі текучості металу. При остиганні залишкові напруження можуть мати величину більше межі текучості (1,15?т). При наплавленні на край залишкові напруги не досягають значення межі текучості.

6. Розрахунковим шляхом встановлено, що зона пластичних деформацій та усадочна сила визначаються типом з'еднаннь: стикове, таврове, углове та ін. Внесок в усадочну силу залежить від площі пластично здеформованого металу та площі шва. Такий аналіз дає можливість оцінити ефективність методів обробки зварних з'єднань. Вклад складових залежить від типу з'єнання, жорсткості листів та властивостей основного металу. Зі збільшенням міцності основного металу внесок зварного шва збільшується.

7. Експериментально досліджено, що при повторенні зварного нагріву макроскопічна пластична деформація розвивається з утворенням нової системи смуг текучості парабол, орієнтація ціеї системи на площині визначається полем залишкових напружень, виникаючих після виконання першого шару та нестаціонарним полем напруг, яке формується біля джерела нагріву, що рухається, при виконанні другого шару.

8. Досліджено, що метал активної зони при зварювальному нагріві та остиганні переміщується за складною траекторією, яка визначається схемою закріплення та напрямком зварювання: при зварюванні у напрямку від жерсткості переміщення металу мають два етапи (за напрямком руху дуги і в протилежному напрямку), зварювання за напрямком до жорсткості приводить до виникнення трьох самостійних етапів (за напрямком руху дуги, назад і знову у напрямку зварювання). При остиганні метал активної зони у всіх випадках пересувається у напрямку зовнішніх звязків. Розмір активної зони, ступінь пластичної деформаціі. Залишкові пересування більше при зварюванні у напрямку до жорсткості.

9. Експериментально і теоретично досліджена природа кутових деформацій, які з'являються при виконанні шва скінченних розмірів при наплавлені на край і на лист. Формування кутових деформацій проходить внаслідок розвитку трех складових: кутового поворота зварюваних окрайків, нерівномірного пружно - пластичного скорочення металу у зоні проплавлення та нерівномірного скорочення металу пластичного деформованого в активній зоні. Залишкові кутові деформації залежать від довжини зварного шва, зазора між окрайками, форми зони проплавлення, параметрів режиму зварювання, закріплення виробу та часу зняття притискувачів.

10. Експериментальні дослідження по впливу на розвиток пластичної деформації початкових напружень дали змогу розробити градієнтні методи обробки зварних з'єднань з застосуванням додаткового нагріву активної зони та охолодження металу зварного шва за джерелом нагріву, що рухається, що дає змогу знизити залишкові деформації та напруження в листових конструкціях.

11. Експериментальні дослідження з використання охолоджувачів дозволили встановити, що найбільш ефективною є вода. На цій підставі розроблені ресурсозберігаючі способи та пристрої, за допомогою яких можна зону платічних деформацій звести до мінімуму і таким чином знизити залишкові деформаціі і напруження за рахунок штучного охолодження на 80% і підвищити якість зварних листових конструкцій.

Розроблені технологічні процеси з регулювання пластичної деформації і загальних деформацій металоконструкцій при однопрохідному зварюваннi знайшли застосування в промисловості.

Впровадження розробок на підприємствах дозволило одержати значний економічний ефект.

Основні результати і положення дисертації опубліковані в таких роботах

1. Гедрович А.И. Пластическая деформация при сварке. - Луганск, ВУГУ, 1998, - 237 с.

2. Калюжный В.В., Гедрович А.И. Концевые трещины при сварке встык листовых конструкций./ - Ворошиловгр. машиностроит. ин - т, - Ворошиловград, 1980, - 66 с. - Библиогр. 96 назв. - Рус. - Деп. в УкрНИИНТИ 01.07.86, №1535 - Ук86Д.

3. Гедрович А.И. Пластическая деформация в сварном соединении при применении промежуточного отпуска./ Автоматическая сварка, N11, 1994 г.

4. Гедрович А.И. Закономерности формирования «активной» зоны в сварных соединениях. / Автоматическая сварка, N11, 1995 г.

5. Гедрович А.И. Применение метода линий скольжения для анализа напряженно-деформированного состояния в «активной» зоне при сварке./ Автоматическая сварка, 1998 г., №3

6. Гедрович А.И. Расчет зоны пластической деформации в сварном соединении элементов переменной жесткости./ Автоматическая сварка, 1998, №9, 15 - 17 с.

7. Гедрович А.И. Влияние поля начальных напряжений на размер «активной» зоны при сварке./ Автоматическая сварка, 1998, №10

8. Гедрович А.И. Регулирование деформаций тонколистовых сварных конструкций при помощи градиентной обработки. Вiсник СУДУ, Ресурсозберiгаючi технологii виробництва та обробки тиском матерiалiв у машинобудуваннi., Видавництво СУДУ, Луганск, 1997 г., №1

9. Гедрович А.И., Касаткин Б.С. Развитие пластической деформации на металле разной толщины./ Сварочное производство, 1974, N5. - с. 7 - 8.

10. Гедрович А.И., Касаткин Б.С. Кинетика напряженно-деформированного состояния при локальном нагреве. Доклады АН УССР, N5. 1974.

11. Гедрович А.И., Касаткин Б.С. Влияние длины шва на развитие макроскопической пластической деформации. Вестник КПИ, серия «Машиностроение», N11, 1974 г.

12. Касаткин Б.С., Лобанов Л.М., Гедрович А.И. Напряженно-деформированное состояние при сварке пробы «рыбий скелет». // Автоматическая сварка. - 1977, N8. - с. 32 - 36.

13. Гедрович А.И., Тарарычкин И.А. Остаточные угловые деформации при наплавке коротких валиков./ Автоматическая сварка, 1986, №4. - с. 9 - 13.

14. Гедрович А.И., Тарарычкин И.А. Влияние зазора между кромками на угловые деформации стыковых соединений при дуговой сварке под флюсом./ Автомат. сварка, 1987, №15 - с. 78 - 79.

15. Гедрович А.И., Тарарычкин И.А. Влияние конструктивно - технологических факторов на образование угловых деформаций при дуговой сварке под флюсом./ Автоматическая сварка, 1990 г., №11, с 11 - 13.

16. Гедрович А.И., Бирюков А.Н., Захаров В.В. Контактная сварка латуни со сталью. / Автоматическая сварка, 1977., №5, с. 72 - 73.

17. Гедрович А.И., Серебряков А.И., Бирюков А.Н. Возможности прогнозирования деформации при сварке узлов шахтного оборудования. Сб. «Конструирование и производство транспортных машин». Вып. 10., Харьков, Вищ. шк., 1978 г.

18. А.с. 1177111 А СССР, МКИ В23К 37/06. Подкладка для сварки./ В.В. Калюжный, А.И. Гедрович, О.Л. Юхно, - (СССР) - №3726929/25-27., Заявлено 06.04.84; Опубл. 07.09.85. Бюл. №33, - 2 с.

19. А.с. 1729720 А1 СССР, МКИ В23К 28/02. Способ уменьшения сварочных деформаций и напряжений./ А.И. Гедрович, П.М. Ткаченко, П.М. Полещук. - (СССР) - №4760371/08., Заявлено 20.11.89; Опубл. 30.04.92. Бюл. №16, - 4 с.

20. А.с. SU 1277509 А3 СССР, МКИ В23К 33/08, 28/00. Способ многослойной сварки./ А.И. Гедрович, И.А. Тарарычкин, В.В. Калюжный. - (СССР) - 3869812/25-27, Заявлено 19.03.85; Опубл. 15.08.86 г., 4 с.

21. А.с. SU 1564867 А1 СССР, МКИ В23К 9/16. Устройство для сварки. / И.А. Тарарычкин, В.В. Калюжный, А.И. Гедрович - (СССР) - №4422963/31-27., Заявлено 12.05.88; Опубл. 14.03.89. 4 с.

22. А.с. SU 1196195 А СССР, МКИ В23К 28/00. Способ дуговой сварки встык обечаек./ И.А. Тарарычкин, В.В. Калюжный, А.И. Гедрович - (СССР) - №369881/25-27., Заявлено 02.12.83; Опубл. 07.12.85. Бюл. №45, - 2 с.

...

Подобные документы

  • Активна зона і її зв'язок з температурним полем, що виникають при зварюванні. Методи регулювання зварювальних деформацій і напруг. Застосування таврових балок в промисловості. Вибір способу охолодження сталей. Температурні поля при зварюванні тавра.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 18.03.2014

  • Методи регулювання теплового стану зварного з'єднання. Визначення деформації при зварюванні таврової балки із легованої сталі без штучного охолодження і з ним. Розрахунок температурних полів та швидкостей охолодження. Розробка зварювального стенду.

    магистерская работа [8,6 M], добавлен 18.04.2014

  • Загальна характеристика титанових сплавів. Особливості формування швів при зварюванні з підвищеною швидкістю. Методика дослідження розподілу струму в зоні зварювання. Формування швів при зварюванні з присадним дротом. Властивості зварених з'єднань.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 17.08.2011

  • Аналіз існуючих систем токарного інструменту. Вибір методики досліджень статичної жорсткості конструкцій різців, визначення припустимих подач, опис пристроїв. Дослідження напружено-деформованого стану елементів різця з поворотною робочою частиною.

    реферат [25,0 K], добавлен 10.08.2010

  • Організація робочого місця зварювача. Вибір зварювальних матеріалів для виготовлення кришки. Механічні властивості сталі 09Г2С. Розрахунки зварних швів на міцність, їх дефекти. Контроль якості зварних з'єднань. Зовнішні характеристики перетворювача.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.11.2014

  • Характеристика, недоліки та переваги основних видів зварних з’єднань. Залежність якості зварювання металоконструкцій від доцільності обраного виду з’єднання. Утворення міжатомних зв'язків під час зварювання. Класифікація та характеристика зварних швів.

    дипломная работа [12,6 M], добавлен 02.06.2019

  • Заготівельні операції виробництва прокату: розмічування, різання, обробка крайок, гнуття та очищення. Технологія виготовлення конструкції цистерни. Розрахунок режимів зварювання швів. Зменшення зварювальних напружень. Аналіз дефектів зварних з'єднань.

    курсовая работа [624,0 K], добавлен 16.01.2014

  • Зварювання маловуглецевих і середньовуглецевих сталей газовим способом. Часткове вигоряння легуючих домішок і втрата властивостей шва під час газозварки конструкційних легованих сталей. З'єднання чавуну, міді, латуні і бронзи, алюмінію та інших металів.

    контрольная работа [2,1 M], добавлен 19.12.2010

  • Характеристика виробу і матеріалу. Аналіз технологічності конструкції і технології виготовлення виробу. Вибір маршрутної схеми, зварювальних матеріалів і обладнання. Обґрунтування вибору способу та режиму зварювання. Контроль якості зварних з'єднань.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.11.2015

  • Вибір обладнання для зварювання кільцевих швів теплообмінника і його закріплення на обладнанні. Перевірочний розрахунок найбільш навантажених вузлів пристрою. Розробка схеми технологічних процесів для виготовлення виробу і визначення режимів зварювання.

    курсовая работа [401,7 K], добавлен 28.01.2012

  • Газове і газопресове зварювання: загальні відомості, обладнання; застосовування при виготовленні листових і трубчастих конструкцій з маловуглецевих, низьколегованих сталей, кольорових металів. Кисень, ацетилен, їх одержання, транспортування і зберігання.

    реферат [1,5 M], добавлен 06.03.2011

  • Причини відмови роботи колон бурильних труб за ускладнених умов буріння. Значення додаткової опори у рівномірному розподілі напружень по впадинах витків різьби ніпеля. Методи зменшення концентрації напружень у зонах двоопорного замкового з’єднання.

    статья [2,5 M], добавлен 07.02.2018

  • Шляхи підвищення ефективності механічної обробки деталей. Розробка математичної моделі технологічної системи для обробки деталей типу вал як системи масового обслуговування. Аналіз результатів моделювання технологічної системи різної конфігурації.

    реферат [48,0 K], добавлен 27.09.2010

  • Аналіз конструкцій існуючих водовідділювачів, їх будова, принцип роботи, продуктивність. Розрахунки балок, колон та фундаментів. Технологічний процес монтажу обладнання на місці експлуатації та його ремонту. Особливості вибору конструкційних матеріалів.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.03.2016

  • Коротка характеристика виробу, його призначення і матеріал, оцінка зварюваності. Вибір зварювальних матеріалів та обладнання. Порядок і технологія виконання швів, критерії оцінки їх якості. Розрахунок витрати матеріалів. Правила безпеки та охорона праці.

    курсовая работа [515,0 K], добавлен 24.05.2014

  • Види зварювання, особливості їх застосування. Технологічна послідовність виконання робіт. Типи зварних з’єднань. Характеристика інструментів, матеріалів та устаткування, яке необхідне для роботи. Науковий підхід до організації праці на робочих місцях.

    отчет по практике [596,5 K], добавлен 11.12.2012

  • Технологічний процес виготовлення ножа для бульдозера. Підготовка деталей до зварювання. Основні небезпеки при зварюванні. Захист від ураження електричним струмом. Основи теорії дугоконтактного зварювання: обладнання, технологія. Зразки з'єднань труб.

    курсовая работа [7,6 M], добавлен 12.09.2013

  • Види зварювальних апаратів. Регулювання зварювального струму в випрямлячі. Схеми зварювальних генераторів постійного струму. Змащування поверхонь тертя, його значення. Способи і системи змащування вузлів машин. Асортимент рідких змащувальних матеріалів.

    дипломная работа [6,0 M], добавлен 12.10.2014

  • Поняття та структура процесу хімічної і термічної дії на поверхневий шар сталі. Особливості цементації, азотування, ціанування та дифузійної металізації як видів хіміко-технічної обробки, їх недоліки. Значення пластичної деформації поверхні деталі.

    реферат [647,4 K], добавлен 21.10.2013

  • Абразивне зношування та його основні закономірності. Особливості гідроабразивного зношування конструкційних матеріалів. Аналіз методів відновлення зношених деталей машин. Композиційні матеріали, що використовуються для нанесення відновних покриттів.

    дипломная работа [8,9 M], добавлен 22.01.2017

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.