Eng
Ukr
Rus
Печать
2014 №09 (07) 2014 №09 (02)

Автоматическая сварка 2014 #09
Журнал  “Автоматическая сварка», № 9, 2014 г., с. 7-18
 
БЕЗДЕФОРМАЦИОННАЯ СВАРКА СТРИНГЕРНЫХ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ20
 
Авторы
Б. Е. ПАТОН1, Л. М. ЛОБАНОВ1, В. В. ЛЫСАК1, В. В. КНЫШ1, В. И. ПАВЛОВСКИЙ1, В. П. ПРИЛУЦКИЙ1, А. Н. ТИМОШЕНКО1, П. В. ГОНЧАРОВ1, ГУАНЬ ЦЯО2
1 ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. Е-mail: office@paton.kiev.ua
2 Ин-т авиационных технологий. г. Пекин, Китай. E-mail: guang@cae.cn
 
Реферат
Представлены результаты комплекса проведенных исследований по разработке технологии сварки проплавными швами стрингерных панелей из титанового сплава ВТ20, обеспечивающей минимальные остаточные напряжения и деформации, а также высокие показатели их долговечности при циклических нагрузках. На масштабных образцах, имитирующих стрингерные панели, проплавные швы тавровых соединений выполняли тремя способами: электронно-лучевой, автоматической аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом по слою активирующего флюса и автоматической аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом погруженной дугой. Для устранения остаточных сварочных напряжений и деформаций применено предварительное упругое деформирование свариваемых элементов. Проведены испытания всех типов образцов на усталость при продольном циклическом растяжении. Определено влияние на их усталостную долговечность также термической обработки, ударной механической обработки и ремонтно-сварочных технологий. На основе результатов исследований масштабных образцов изготовлены и испытаны партии стрингерных панелей длиной 1200 мм. Проплавные швы, выполненные аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом по слою активирующего флюса с использованием предварительного упругого деформирования и высокочастотной механической проковки швов, обеспечивают более высокие показатели усталостной долговечности сварных стрингерных панелей из высокопрочного титанового сплава ВТ20 по сравнению с электронно-лучевой сваркой и аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с погруженной дугой. Разработанная технология может быть принята для промышленного производства сварных стрингерных панелей из высокопрочных титановых сплавов. Библиогр. 14, табл. 1, рис. 13.
 
Ключевые слова: тонколистовые сварные конструкции, стрингерные ребристые панели, тавровые соединения, проплавной шов, остаточные напряжения и деформации, предварительное упругое деформирование, усталостная прочность, высокочастотная механическая проковка
 
Поступила в редакцию 03.12.2013
Подписано в печать 08.07.2014
 
1. Матвиенко С. В., Астафьев А. Р., Карасев И. Г. Сварка и родственные технологии в самолетостроении. Тенденции развития // Сварка в Сибири. – 2003. – № 2. – С. 36–40.
2. Robert W. Messler JR. The greatest story never told: EB Welding on the F-14 // Welding J. – 2007. – May. – P. 41–47.
3. Братухин А. Г., Дмитриев О. Н., Ковальков Ю. А. Штамповка, сварка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении. – М.: Машиностроение, 1997. – 595 с.
4. Paton B. E. Advanced trends in improvement of welded structures // Proc. of the Intern. сonf. «Welded structures», Kiev, Ukraine, 18–22 Sept., 1992. – Harward acad. publ., 1992. – P. 1–8. – (Welding and Surfacing Reviews; Vol. 2).
5. Изготовление сварных крупногабаритных панелей из высокопрочных алюминиевых сплавов / Б. Е. Патон, В. Ф. Уткин, Л. М. Лобанов и др. // Автомат. сварка. – 1989. – № 10. – С. 37–45.
6. Lobanov L. M., Pavlovsky V. I., Lysak V. V. Elastische Vorspannung beim schweissen von Dunnblechen aus Aluminiumlegierungen // Schweisstechnik (DDR). – 1987. – № 10. – S. 443, 447–449.
7. Lobanov L. M., Pavlovsky V. I., Pivtorak V. A. Optical methods of studying and means of contolliny welding strains and stresses. – Harward acad. publ., 1992. – 96 p. – (Soviet Technology Review. Section C. Welding and Surfacine Reviews).
8. Повышение сопротивления усталости сварных соединений металлоконструкций высокочастотной механической проковкой / Л. М. Лобанов, В. И. Кирьян, В. В. Кныш, Г. И. Прокопенко // Автомат. сварка. – 2006. – № 9. – С. 3–11.
9. Stanhope F., Hasellhurs R. H. Welding airframe structures in titanium alloys using tensil loading as a means of overcoming distortion // Intern. conf. weld. and fabr. non-ferraus metals, Eastbourne. – 1972. – Vol. 1. – P. 72–82.
10. Муравьев В. И. Особенности изготовления и оценки качества крупногабаритных тонкостенных сварных конструкций из сплава ВТ-20 // Автомат. сварка. – 1986. – № 8. – С. 15–18.
11. Влияние способа сварки плавлением на свойства соединений сплава Ti–6Al–4V / В. Н. Замков, В. П. Прилуцкий, И. И. Петриченко и др. // Там же. – 2001. – № 4. – С. 3–7.
12. Электроннолучевая сварка элементов ребристых панелей из титанового сплава ВТ-20 / В. А. Савицкий, А. Д. Шевелев, В. Н. Замков, В. В. Редчин // Там же. – 1989. – № 4. –С. 55–57.
13. Контракция дуги флюсом при сварке вольфрамовым электродом в аргоне / Б. Е. Патон, В. Н. Замков, В. П. Порицкий, П. В. Прилуцкий // Там же. – 2000. – № 1. – С. 2–9.
14. Оперативный контроль качества сварных панелей из сплава ВТ20 с использованием метода электронной ширографии / Л. М. Лобанов, В. А. Пивторак, Е. М. Савицкая и др. // Там же. – 2011. – № 11. – С. 28–33.
>