Автоматическая сварка, 2014, №08



2014 №08 (09)

2014 №08 (02)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 8, 2014, с. 10-16
 

ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКЕ РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

В. В. КВАСНИЦКИЙ¹, В. Ф. КВАСНИЦКИЙ², Л. И. МАРКАШОВА³, М. В. МАТВИЕНКО²

¹ НТУУ «Киевский политехнический институт». 03056, г. Киев, просп. Победы. 37 Е-mail: kvas69@ukr. net
² Нац. ун-т кораблестроения им. Адмирала Макарова. 54025, г. Николаев, просп. Героев Сталинграда, 9. E-mail: welding@nuos.edu.ua
³ ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. Е-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Компьютерным моделированием напряженно-деформированного состояния (НДС) с учетом изменения физико-механических свойств, структурных превращений, деформаций ползучести установлено, что при диффузионной сварке (ДС) разнородных материалов пластические деформации распределяются по стыку неравномерно. Результаты же механических испытаний сварных соединений дают интегральную оценку сварного соединения, а не по различным зонам стыка. Цель работы – установление влияния НДС на структуру и свойства соединений в различных зонах стыка при постоянной температуре ДС и с термоциклированием. Сваривали сталь 12Х18Н10Т с электротехнической сталью 10864 (армко-железо) при постоянной температуре 1050 ?С и с двумя термоциклами 700…1000 ?С. Сварные соединения подвергали микроструктурному и локальному рентгеноспектральному микроанализу, исследовали распределение микротвердости. Учитывая зависимость плотности дислокаций от величины и интенсивности пластической деформации, большое внимание уделено исследованию тонкой структуры металла в зоне стыка и оценке конкретного вклада различных структурных составляющих в общее значение предела текучести сварных соединений. Проведенные исследования подтвердили результаты компьютерного моделирования НДС и наличие значительной зоны деформационного застоя при ДС при постоянной температуре. Установлено, что ДС с термоциклированием позволяет. управлять НДС, интенсифицировать процессы объемного взаимодействия и обеспечивать равнопрочность соединений со сталью 10864. Библиогр. 12, рис. 6.
 
Ключевые слова: диффузионная сварка, моделирование НДС, термоциклирование, структура, пластические деформации, механические свойства, диффузия
 
Поступила в редакцию 30.05.2014
Подписано в печать 15.07.2014
 
1. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка материалов.– М.: Машиностроение, 1976. – 312 с.
2. Derby B. Solid state diffusion bonding: A joining and materials fabrication process // Hart- und Hoch- temperaturloten und Diffusionsschiveissen: Vortrage und Posterbeitrage des 5. Intern. Kolloquium in Aachen vom 16. bis 18. Juni 1998 //
DVS-Berichte, 1998, Bd. 192/– S. 100–103.
3. Люшинский А. В. Диффузионная сварка разнородных материалов. – М.: Академия, 2006. – 208 с.
4. Красулин Ю. Л. Взаимодействие металлов с полупроводниками в твердой фазе. – М.: Наука, 1971. – 119 с.
5. Красулин Ю. Л., Назаров Г. В. Микросварка давлением. – М.: Металлургия, 1976. – 274 с.
6. Диффузионная сварка в вакууме дисперсионно-твердеющих жаропрочных сплавов с прокладками / Г. В. Ермолаев, Н. П. Житников, В. М. Заболотский и др. // Судостроительная пром-сть. Сер. Сварка. – 1988. – Вып. 6. – С. 13–23.
7. Унксов Е. П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением. – М.: Машгиз, 1955. – 280 с.
8. Тарновский И. Я., Леванов А. Н., Поксеваткин М. И. Контактные напряжения при пластической деформации. – М.: Металлургия, 1966. – 279 с.
9. Махненко В. И., Квасницкий В. В. Напряженно-деформированное состояние узла цилиндрической формы при диффузионной сварке // Автомат. сварка. – 2009. – № 2. – С. 5–10.
10. Махненко В. И., Квасницкий В. В. Особенности формирования напряженно-деформированного состояния соединений разнородных материалов, полученных диффузионной сваркой // Там же. – 2009. – № 8. – С. 11–16.
11. Бокштейн С. З. Строения и свойства металлических сплавов. – М.: Металлургия, 1971. – 496 с.
12. Гольдштейн М. И., Литвинов В. С., Бронфин Б. М. Металлофизика высокопрочных сплавов. – М.: Металлургия, 1986. – 312 с.