Автоматичне зварювання, 2021, №01



2021 №01 (07)

DOI of Article 10.37434/as2021.01.08

2021 №01 (09)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 1, 2021, с. 44-49

Моделювання електромагнітних та теплових полів у процесі індукційного нагріву на малих зразках із наявністю зварного з`єднання високоміцних залізничних рейок

Р.С. Губатюк, С.В. Римар, О.С. Прокоф`єв, В.А. Костін, О.В. Дідковський, О.Ф. Мужиченко

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Підбір режиму нагріву, який забезпечує оптимальне поєднання технологічних параметрів для отримання необхідних структурно-фазових перетворень зварного стику високоміцних залізничних рейок, який піддається термічній обробці, є складним процесом, який вимагає проведення великої кількості експериментів із значними витратами часу, трудових, енергетичних та фінансових ресурсів. Для вирішення такого роду задачі доцільним застосовувати методи математичного та фізичного моделювання, які засновані на використанні математичних моделей, чисельних методів розрахунків і отриманих експериментальних даних фізичного моделювання при визначенні ключових параметрів процесу термічної обробки. Для цього на основі теорії подібності була запропонована математична модель процесу термічної обробки малих зразків з урахуванням взаємно-пов’язаних властивостей і фізичних явищ із оригіналом дослідження. Розглядається спрощена модель зразка, на якому відпрацьовуються оптимальні режими нагріву і досліджуються властивості металу шву, підданого термічній обробці, після чого здійснюється перехід до уточнення режимів термічної обробки реального зварного стику високоміцних залізничних рейок. Даний підхід дає можливість значно скорочувати ресурси при визначенні оптимальних режимів нагрівання виробів із високоміцних вуглецевих сталей, у тому числі стикових зварних швів залізничних рейок. Бібліогр. 13, рис. 5.
Ключові слова: індукційний нагрів, термічна обробка, зварний шов залізничних рейок, математичне моделювання, фізичне моделювання, малі зразки.


Надійшла до редакції 14.12.2020

Список літератури

1. Кучук-Яценко С.И., Кривенко В.Г., Дидковский А.В. и др. (2012) Технология и новое поколение оборудования для контактной стыковой сварки высокопрочных рельсов современного производства при строительстве и реконструкции скоростных железнодорожных магистралей. Автоматическая сварка, 6, 32–37.
2. Кучук-Яценко С.И., Дидковский А.В., Швец В.И. и др. (2016) Контактная стыковая сварка высокопрочных рельсов современного производства. Там же, 5-6, 7–16. DOI: https://doi.org/10.15407/as2016.06.01
3. Gubatyuk, R.S. (2019) Heat treatment of welded joints of highstrength railway rails (Review). The Paton Welding J., 2, 41–48. DOI: https://doi.org/10.15407/tpwj2019.02.07
4. Rudnev, V., Loveless, D., Cook, R., Black, M. (2003) Handbook of Induction Heating. Marcel Dekker Inc., New York, USA.
5. Пантелеймонов Е.А. (2018) К вопросу термической обработки сварных стыков железнодорожных рельсов. Автоматическая сварка, 3, 43–47. DOI: https://doi.org/ as2018.03.08
6. Плешивцева Ю.Э., Попов А.В., Попова М.А., Деревянов М.Ю. (2019) Оптимальное проектирование индуктора для поверхностной закалки цилиндрических заготовок на основе численной двумерной модели. Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика, 1, сс. 40–50.
7. Кучерявая И.Н. (2015) Применение мультифизического моделирования в решении задач электротехники. Праці ІЕД НАНУ, 42, 112–122.
8. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. (2006) Теория поля. Теоретическая физика. Том II. Москва, Физматлит.
9. Чиркин В.С. (1959) Теплофизические свойства материалов. Москва, Физматлит.
10. Prokofiev, O.S., Gubatyuk, R.S., Pismennyi, O.S. et al. (2020) Development of inductors for bulk and surface heat treatment of welded butt joints of railway rails. The Paton Welding J., 5, 41–48. doi: 10.37434/tpwj2020.05.07
11. Prokof’iev, O., Gubatyuk, R., Rymar, S. et al. (2020) Inductor for Uniform Bulk Heat Treatment of Welded Butt Joints of Railway Rails. Solid State Phenomena, 313, 72–81.
12. Письменний О.С., Пантелеймонов Є.О., Римар С.В., Губатюк Р.С. (2016) Індукційний пристрій для термічної обробки зварних стиків залізничних рейок. Пат. на кор. модель № UA 116086 U Україна, МПК (2006.01) C21D 1/10. (Україна (UA)); ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (UA). № u201611055; Заявл. 03.11.2016; Опубл. 10.05.2017.
13. Пантелеймонов Є.О., Губатюк Р.С. (2016) Пат. на кор. модель № UA 109123 U Україна, МПК С21D 1/10. Індукційний пристрій для термічної обробки зварних стиків залізничних рейок. Україна (UA); ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України (UA). № u201601958; Заявл. 29.02.2016; Опубл. 10.08.2016.

---

Реклама в цьому номері:

---