Триває друк

2018 №02 (02) DOI of Article
10.15407/as2018.02.03 		2018 №02 (04)

Автоматичне зварювання 2018 №02


Журнал «Автоматическая сварка», № 2, 2018 г., с.19-24

Влияние коррозионных повреждений на циклическую долговечность стыковых сварных соединений, упрочненных высокочастотной механической проковкой

В. В. Кныш, С. А. Соловей, Л. И. Ныркова, В. Н. Мирянин


ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

В статье приведены результаты исследования эффективности применения технологии высокочастотной механической проковки для повышения характеристик сопротивления усталости стыковых сварных соединений стали 15ХСНД при последующем длительном воздействии климатических факторов внешней среды, характерных умеренно холодному морскому климату. Влияние данного климата моделировали выдержкой соединений в камере соляного тумана КСТ-1 при температуре (35 ± 2) оС и распылении раствора хлорида натрия 15 мин через каждые 45 мин. Продолжительность коррозионных испытаний образцов в камере КСТ-1 составила 1200 ч. После выдержки в камере КСТ-1 были проведены металлографические исследования поверхностного слоя металла шва и металла зоны термического влияния сварных соединений в исходном (неупрочненном) и упрочненном данной технологией состояниях. Вычислены глубина и степень поражения коррозионными пятнами и кавернами поверхностных слоев металла швов и зон термического влияния сварных соединений. Экспериментально установлены характеристики сопротивления усталости сварных соединений в исходном (неупрочненном) и упрочненном высокочастотной механической проковкой состояниях после воздействия нейтрального соляного тумана на протяжении 1200 ч. Библиогр. 11, табл. 1, рис. 6.
Ключевые слова: стыковое сварное соединение, нейтральный соляной туман, усталость, высокочастотная механическая проковка, повышение сопротивления коррозионной усталости
Поступила в редакцию 24.11.2017
Подписано в печать 30.01.2018
Список литературы/References
  1. Madox S. J., Dore M. J., Smith S. D. (2011) A case study of the use of ultrasonic peening for upgrading a welded steel structure. Welding in the Word, 55, 9, 56–67.
  2. Abdullah A., Malaki M., Eskandari A. (2012) Strength enhancement of the welded structures by ultrasonic peening. Materials & Design, 38, 7–18.
  3. Lefebvre F., Peyrac C., Elbel G. et al. (2017) HFMI: understanding the mechanisms for fatigue life improvement and repair of welded structures. Welding in the Word, 61, 4, 789–799.
  4. He B., Deng H., Jiang M. et al. (2017) Effect of ultrasonic impact treatment on the ultra high cycle fatigue properties of SMA490BW steel welded joints. The International journal of advanced manufacturing technology.
  5. Malaki M., Ding H. (2015) A review of ultrasonic peening treatment. Materials and Design., 87, 1072–
  6. Mikkola E., Remes H., Marquis(2017) A finite element study on residual stress stability and fatigue damage in high-frequency mechanical impact (HFMI)-treated welded joint. International journal of fatigue, 94, 16–29.
  7. Schubnell J., Hardenacke V., Farajian M. (2017) Strain-based critical plane approach to predict the fatigue life of high frequency mechanical impact (HFMI)-treated welded joints depending on the materials condition. Welding in the Word, 61, 6, 1199–1210.
  8. Foehrenbach J., Hardenacke V., Farajian M. (2016) High frequency mechanical impact treatment (HFMI) for the fatigue improvement: numerical and experimental investigations to describe the condition in the surface layer. Ibid, 60, 4, 749–755.
  9. Fan Y., Zhao X., Liu Y. (2016) Research on fatigue behavior of the flash welded joint enhanced by ultrasonic peening treatment. Materials & Design, 94, P. 515–522.
  10. Кныш В. В., Соловей С. А., Ныркова Л. И. и др. (2016) Влияние коррозионных повреждений на циклическую долговечность тавровых сварных соединений, обработанных высокочастотной механической проковкой. Автоматическая сварка, 9, 46–
  11. Knysh, V.V., Solovej, S.A., Nyrkova, L.I. et al. (2016) Influence of corrosion damage on cyclic fatigue life of tee welded joints treated by high-frequency mechanical peening. The Paton Welding J., 9, 42-46.
  12. Кныш В. В., Соловей С. А., Кирьян В. И. и др. (2017) Применение высокочастотной проковки для повышения эксплуатационных характеристик стыковых сварных соединений в условиях атмосферы умеренного климата. Там же, 4, 15–
  13. Knysh, V.V., Solovej, S.A., Kirian, V.I. et al. (2017) Application of high-frequency peening to improve the performance of butt welded joints in the atmosphere of temperate climate. Ibid., 4, 14-18.

Читати реферат українською

В. В. Книш, С. О. Соловей, Л. І. Ниркова, В. М. Мірянін
ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Вплив корозійних пошкоджень на циклічну довговічність стикових зварних з’єднань, зміцнених високочастотним механічним проковуванням
 
В статті наведено результати ефективності застосування технології високочастотної механічної проковки з метою підвищення характеристик опору втомі стикових зварних з’єднань сталі 15ХСНД при подальшому тривалому впливі кліматичних факторів зовнішнього середовища, характерних помірно холодному морському клімату. Вплив цього клімату моделювали витримкою з’єднань у камері соляного туману КСТ-1 при температурі (35 ± 2) °С і розпилюванні розчину хлориду натрію 15 хв через кожні 45 хв. Тривалість корозійних випробовувань зразків у камері КСТ-1 складала 1200 год. Після витримки у камері КСТ-1 були проведені металографічні дослідження поверхневого шару металу шва і металу зони термічного впливу зварних з’єднань у вихідному (незміцненому) і зміцненому даною технологією станах. Обчислені глибина и ступінь ураження корозійними плямами та кавернами поверхневих шарів металу швів і зони термічного впливу зварних з’єднань. Експериментально встановлені характеристики опору втомі зварних з’єднань у вихідному (незміцненому) і зміцненому високочастотною механічною проковкою станах після впливу нейтрального соляного туману протягом 1200 год. Бібліогр. 11, табл. 1, рис. 6.
 
Ключові слова: стикове зварне з’єднання, нейтральний соляний туман, втома, високочастотна механічна проковка, підвищення опору корозійній втомі

Read abstract and references in English

V.V. Knysh, S.A. Solovey, L.I. Nyrkova, V.N. Miryanin
E.O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. 11 Kazimir Malevich Str., 03150, Kyiv, Ukraine. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Influence of corrosion damages on cyclic life of butt welded joints strengthened by high-frequency mechanical peening
 
In the article, the results of investigation of efficiency of applying the technology of high-frequency mechanical peening for increasing the fatigue resistance characteristics of butt welded joints of steel 15KhSND with a subsequent long-term exposure to climatic factors of the external environment, characteristic of a moderate cold marine climate. are given The effect of given climate was modeled by holding the joints in the salt fog chamber KST-1 at the temperature of (35 ± 2)°C and during spraying the sodium chloride solution for 15 minutes every 45 minutes. The duration of corrosion tests of specimens in the chamber KST-1 was 1200 h. After holding in the chamber KST-1, the metallographic examinations of the surface layer of the weld metal and the metal of heat-affected zone of welded joints in the initial (non-strengthened) state and in the state strengthened by this technology were carried out. The depth and degree of damage by corrosion spots and cavities of surface layers of weld metal and heat-affected zones of welded joints were calculated. The fatigue resistance characteristics of welded joints in the initial (non-strengthened) state and in the state strengthened by high-frequency mechanical peening were experimentally established after exposure to a neutral salt fog for 1200 h. 11 Ref., 1 Tab., 6 Fig.
 
Keywords: butt welded joint, neutral salt fog, fatigue, high-frequency mechanical peening, increase in resistance to corrosion fatigue