| 2025 №04 (09) | 2025 №04 (02) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 4, 2025, с. 3-10
Електродинамічна обробка для регулювання залишкових напружень у зварних з’єднаннях із легких жароміцних сплавів і аустенітної сталі
Л.М. Лобанов, М.О. Пащин, О.Л. Міходуй, О.М. Тимошенко
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11. E-mail: olha.mikhodui@gmail.comРозроблено та реалізовано технологію електродинамічної обробки (ЕДО) дослідних зразків тонколистових стикових зварних з’єднань зі сплавів на основі Al, Ni, Ti та аустенітної сталі. Розроблено спеціалізоване збиральне оснащення, із використанням якого виконано автоматичне зварювання методом TIG дослідних зразків. Із застосуванням методу електронної спекл-інтерферометрії досліджено вплив ЕДО на залишкові напруження у зразках зварних з’єднань. Встановлено, що ЕДО є ефективним механізмом регулювання залишкових напружених станів зварних з’єднань зі сплавів Al і Ti та аустенітної сталі. Показано, що для підвищення ефективності ЕДО сплаву на основі Ni необхідно застосовувати більші значення енергії електродинамічних дій в рамках подальших досліджень. Також доцільним для оптимізації залишкових напружених станів зварних з’єднань зі сплаву на основі Ni є використання нового методу обробки, який базується на магнітоімпульсних впливах на неферомагнітні матеріали. Бібліогр. 19, табл. 8, рис. 11.
Ключові слова: сплави на основі Al, Ni, Ti, аустенітна сталь, електродинамічна обробка, транспортні конструкції, зварні з’єднання, електронна спекл-інтерферометрія, залишкові напружені стани, механічні характеристики, хімічний склад, ефективність обробки, регулювання залишкових напружень
Надійшла до редакції 15.04.2025
Отримано у переглянутому вигляді 23.06.2025
Прийнято 05.08.2025
Список літератури
1. Masubuchi, K. (1980) Analisis of welded structures. Oxford, Pergamon Press.2. Razmyshlyaev, A.D., Ageeva, M.V. (2018) On mechanism of weld metal structure refinement in arc welding under action of magnetic fields (Review). The Paton Welding J., 3, 25–28. DOI: https://doi.org/10.15407/tpwj2018.03.05
3. Дубодєлов В.І., Горюк М.С. (2018) Застосування електромагнітних полів і магнітогідродинамічних явищ для інтенсифікації впливу на металеві системи: світовий та український досвід. Наука про матеріали: досягнення та перспективи. У 2–х т. Т. 2. Київ, Академперіодика, cc. 24–50.
4. Волкогон В.М., Аврамчук С.К., Стрилец Е.В. (2005) Формирование упрочняющих покрытий под действием мощного электрического разряда. Сб. тр. 5-й Междунар. науч.-техн. конф. «Инженерия поверхности и реновация изделий», 21–24 мая 2005, г. Ялта, сс. 48–51.
5. Conrad, H., Sprecher, A. (1989) The electroplastic effect in metals. Ed. by F.R.N. Nabarro. Elsevier Science Publishers B.V., Dislocations in Solids, рр. 500–529.
6. Баранов Ю.В., Троицкий О.А., Аврамов Ю.С. (2001) Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы. Москва, МГИУ.
7. Степанов Г.В., Бабуцкий А.И., Мамеев И.А. (2004) Нестационарное напряженно-деформированное состояние в длинном стержне, вызванное импульсом электрического тока высокой плотности. Проблемы прочности, 4, 60–67.
8. Gu, S., Kobayashi, D., Yan et al. (2024) Achieving stress relief in martensitic stainless steel via high-density pulsed electric current treatment. Metallurgical and Materials Transact. A: Physical Metallurgy and Materials Sci., 55(10), 3859‒3868. DOI: https://doi.org/10.1007/s11661-024-07522-5
9. Zhang, X., Xiang, S., Yi, K., Guo, J. (2022) Controlling the residual stress in metallic solids by pulsed electric current. Acta Metallurgica Sin., 58(5), 581–598. DOI: https://doi.org/10.11900/0412.1961.2021.00367
10. Lobanov, L.M., Pashchin, N.A., Yashchuk, V.A., Mikhodui, O.L. (2015) Effect of electrodynamic treatment on the fracture resistance of the AMg6 aluminum alloy under cyclic loading. Strength of Materials, 47, 447–453. DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-015-9676-5
11. Liu, C., Wang, M., Peng, H. et al. (2024) Pulse electric current induced interfacial ductile phase on improving the mechanical properties of the Au20Sn/Cu solder joints. J. of Materials Sci.: Materials in Electronics, 35(18), 1210. DOI: https://doi.org/10.1007/s10854-024-13002-8
12. Стрижало В.А., Новогрудский Л.С., Воробьев Е.В. (2008) Прочность материалов при криогенных температурах с учетом воздействия электромагнитных полей. Киев, ИПП.
13. Пащин Н.А., Заруцкий А.В. (2016) Влияние электродинамической обработки материала на усталостную долговечность образцов с отверстиями. Міжнародна науково-технічна конференція «Проблеми створення та забезпечення життєвого циклу авіаційної техніки», Харків, 20–21 квітня 2016 р., с. 16.
14. Lobanov, L.M., Pashchin, N.A., Cherkashin, A.V. et al. (2012) Repair welding of intermediate cases of aircraft engines from high-temperature magnesium alloy ML10 with application of electrodynamic treatment. The Paton Welding J., 11, 28‒32.
15. Lobanov, L.M., Pashchin, N.A., Loginov, V.P. et al. (2010) Repair of ship hull structures of aluminium alloy AMg6 using electrodynamic treatment. The Paton Welding J., 9, 31‒32.
16. Lobanov, L.M., Korzhyk, V.M., Pashchyn, M.O. et al. (2022) Deformation-free TiG welding of AMg6 alloy with application of electrodynamic treatment of weld metal. The Paton Welding J., 8, 3‒8. DOI: https://doi.org/10.37434/tpwj2022.08.01
17. Lobanov, L.M., Pashchyn, M.O., Mikhodui, O.L. et al. (2022) Stress-strain state of welded joints of AMg6 alloy after electrodynamic treatment during welding. Strength of Materials, 54(6), 983–996. DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-023-00474-y
18. Lobanov, L.M., Pivtorak, V.A., Savitsky, V.V., Tkachuk, G.I. (2006) Procedure for determination of residual stresses in welded joints and structural elements using electron speckleinterferometry. The Paton Welding J., 1, 24–29.
19. Винокуров В.А. (1968) Сварочные деформации и напряжения. Москва, Машиностроение.
Реклама в цьому номері:
