Automatic Welding, 2014, №05



2014 №05 (03)

2014 №05 (05)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 5, 2014, с. 22-29
 

ПОВЫШЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИ Я УСТАЛОСТИ ТОНКОЛИСТОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ПРОКОВКОЙ

В. В. Кныш, И. Н. Кло чков , М. П. Пашуля , С. И. Мотрунич

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: klochkov@paton.kiev.ua
 
Реферат
Работа посвящена экспериментальному исследованию закономерностей сопротивления усталости тонколистовых (δ = 2…3 мм) сварных соединений алюминиевых сплавов средней и высокой прочности, выполненных способом импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом (ИДСПЭ) в инертных газах, а также установлению эффективности повышения их циклической долговечности путем использования технологии высокочастотной механической проковки (ВМП) по установленным параметрам упрочнения. На основе измерения микротвердости, локальных геометрических параметров шва и угловой остаточной деформации установлены эффективные параметры упрочнения с использованием технологии ВМП тонколистовых сварных соединений алюминиевых сплавов средней и высокой прочности с помощью портативного ручного оборудования USP-300. Исследовано влияние ВМП металла перехода шва к основному металлу на изменение коэффициента концентрации напряжений, остаточных сварочных напряжений и структуры поверхностного слоя стыковых соединений алюминиевых сплавов малых толщин. Показано, что увеличение радиуса сопряжения шва с основным металлом и устранение угловой остаточной деформации отгибанием после обработки ВМП обеспечивает снижение коэффициента концентрации напряжений в соединениях в 1,35…1,49 раза. Установлено, что долговечность на базе испытаний 2·106 циклов перемен напряжений для упрочнённых стыковых соединений сплава Д16Т увеличивается в 5 раз, для сплава АМг6 — в 4 раза и для сплава 6061-Т6 — в 7 раз по сравнению с исходным после сварки состоянием. Приведены рекомендации для эффективного упрочнения ВМП тонколистовых сварных соединений с целью повышения их циклической долговечности и устранения остаточных сварочных деформаций. Библиогр. 16, табл. 2, рис. 11.
 
Ключевые слова: сварное соединение, многоцикловая усталость, алюминиевые сплавы, циклическая долговечность, высокочастотная механическая проковка, импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом, повышение сопротивления усталост
 
Поступила в редакцию 21.01.2014
Опубликовано 24.04.2014
 
1. Елагин В. И. Конструкционные наноструктурные сплавы на алюминиевой основе // Цвет. металлы. – 2009. – № 6. – С. 103–111.
2. Филатов Ю. А. Деформируемые сплавы на основе систем Al–Mg–Sc // Металловедение и терм. обработка металлов. – 1996. – № 6. – С. 33–36.
3. Фридляндер И. Н., Белецкий В. М., Кривов Г. А. Алюминиевые сплавы в авиационных конструкциях // Технологические системы. – 2000. – № 1 (3). – С. 5–17.
4. Алюминий и его сплавы в современных сварных конструкциях / А. Я. Ищенко, Т. М. Лабур, В. Н. Бернадский, О. К. Маковецкая. – Киев: Екотехнологія, 2006. – 112 с.
5. Ищенко А. Я., Лабур Т. М. Сварка современных конструкций из алюминиевых сплавов. – Киев: Наук. думка, 2013. – 416 с.
6. Влияние режимов импульсно-дуговой сварки алюминия АДО на форму и пористость швов / В. С. Машин, В. М. Павшук, И. В. Довбищенко, П. П. Шейко // Автомат. сварка. – 1991. – № 4. – С. 57–60.
7. Повышение сопротивления усталости тавровых сварных соединений тонколистового алюминиевого сплава АМг6 / В. А. Шонин, В. С. Машин, О. В. Войтенко, В. В. Новожилов // Там же. – 2003. – № 7. – С. 9–13.
8. Влияние режимов импульсно-дуговой сварки алюминия АДО на форму и пористость швов / В. С. Машин, В. М. Павшук, И. В. Довбищенко, П. П. Шейко // Там же. – 1991. – № 4. – С. 57–60.
9. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом крупногабаритных конструкций из алюминиевых сплавов / О. С. Островский, А. В. Гудко, О. Н. Кудряшев и др. // Свароч. пр-во. – 1992. – № 10. – С. 7–9.
10. Повышение сопротивления усталости сварных соединений металлоконструкций высокочастотной механической проковкой (Обзор) / Л. М. Лобанов, В. И. Кирьян, В. В. Кныш, Г. И. Прокопенко // Автомат. сварка. – 2006. – № 9. – С. 3–11.
11. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом в аргоне тонколистовых алюминиевых сплавов / В. С. Машин, В. А. Шонин, М. П. Пашуля, И. Н. Клочков // Там же. – 2010. – № 5. – С. 49–53.
12. Труфяков В. И. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках. – Киев: Наук. думка, 1990. – 253 с.
13. Стаканов В. И., Костылев В. И., Рыбин Ю. К. Концентрация напряжений в стыковых сварных соединениях // Автомат. сварка. – 1987. – № 11. – С. 19–23.
14. Кархин В. А., Копельман Л. А. Концентрация напряжений в стыковых соединениях // Свароч. пр-во. – 1976. – № 2. – С. 6–7.
15. Colchen D. Application des calculs aux elements finis pour definir et valider des modeles analytiques de calcul de contrainte sur un assemblage bout a bout en alliage d’aluminium // Soudage et techniques connexes. – 2000. – 54, 3/4. – S. 3–16.
16. Контроль напряжений на основе использования подповерхностных акустических волн / О. И. Гуща, В. Н. Смиленко, В. Г. Кот и др. // Техн. диагностика и неразруш. контроль. – 2009. – № 1. – С. 11–13.