Автоматическая сварка, 2016, №07



2016 №07 (04)

DOI of Article 10.15407/as2016.07.05

2016 №07 (06)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 7, 2016, с. 28-34
 

Технологические возможности вибрационной обработки сварных конструкций (Обзор)

Г. И. Лащенко

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
На основании имеющихся публикаций выполнен анализ технологических возможностей послесварочной виброобработки и виброобработки в процессе сварки. Показано, что технология послесварочной виброобработки является эффективным средством снижения остаточных напряжений и повышения размерной стабильности балочных, рамных и корпусных конструкций (станкостроение, машиностроение, судостроение и др.), изготовленных из стали, титановых и алюминиевых сплавов. При этом по сравнению c высоким отпуском в десятки раз снижаются энергозатраты и повышается производительность. Виброобработка в процессе сварки и наплавки является эффективным средством снижения остаточных напряжений, повышения механических свойств и служебных характеристик конструкций, улучшения свариваемости ряда марок сталей. Однако опыт промышленного использования этой технологии пока недостаточен для формирования четких рекомендаций по конкретным областям ее применения. Библиогр. 41, рис. 3.
 
Ключевые слова: сварные конструкции, остаточные напряжения, виброобработка, нестабильность размеров,повышение сопротивления усталости, свариваемость
 
Поступила в редакцию 11.03.2016
Подписано в печать 22.06.2016
 

1. Сварные строительные конструкции. Т.1. Основы проектирования конструкций; под ред. Л. М. Лобанова. – К.: Наукова думка, 1993. – 416 с.
2. Лащенко Г. И.Энергосберегающие технологии послесварочной обработки металлоконструкций / Г. И. Лащенко, Ю. В. Демченко. – К.: Екотехнологія, 2008. – 168 с.
3. Писаренко В. С. Снижение остаточных напряжений вибрационной обработки (Обзорная информация / В. С. Писаренко, Н. И. Вержбинская. – М.:НИИИ нформтяжмаш, 1972. – 38 с.
4. Грузд А. А. Исследование деформации сварных конструкций во времени и изыскание способов их учета и стабилизации / А. А. Грузд. – К.: ИЭС им. Е. О. Патона, 1973. – 193 с.
5. Сагалевич В. М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений / В. М. Сагалевич. – М.: Машиностроение, 1974. – 248 с.
6. Сагалевич В. М. Стабильность сварных соединений и конструкций / В. М. Сагалевич, В. Ф. Савельев. – М.: Машиностроение, 1986. – 264 с.
7. Даусон Р. Вибрационное снятие напряжений и исследование его эффективности / Р. Даусон, Д. Г. Моффат // Труды Американского общества инеженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов. – 1980. – № 2. – С. 1–9.
8. Рагульскис К. М. Вибрационное старение / К. М. Рагульских, Б. Б. Ступильнас, К. Б. Толутас. – Л.: Машиностроение, 1987. – 72 с .
9. Sedek P. Stabilisacja wibracyjna konstrukcji spawanych / P. Sedek // Przegcad Spawalnictwa. – 1990. – № 7. – S. 16–18.
10. Лащенко Г. И. Вибрационная обработка сварных конструкций / Г. И. Лащенко. – К.: Экотехнологія, 2001. – 55 с.
11. Горбач В. Д. Современные проблемы сварки и долговечности сварных судостроительных конструкций / В. Д. Горбач, О. Г. Соколов, В. С. Михайлов // Автоматическая сварка. – 2003. – № 10-11. – С. 163–169.
12. Дрыга А. И. Вибростабилизирующая обработка сварных и литых деталей в машиностроении (теория, исследования, технология) / А. И. Дрыга. – Краматорск: ДГМА, 2004 . – 168 с.
13. Xhou Wei. Исследование возможности снижения напряжений в соединениях из стали SWA490BW, стойкой к атмосферной коррозии путем виброобработки / Xhou Wei, Chen Hui // Dian Hanji-Elec. Welding Mach. – 2012. – № 9. – C. 62–65.
14. Повышение стойкости сварных соединений / А. П. Бабичев, В. И. Бутенко, А. Н. Чукарин [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2014. – № 6. – C. 3–6.
15. Дегтярев В. А. Влияние видов упрочняющей обработки сварных соединений на повышение их сопротивления усталости / В. А. Дегтярев // Проблемы прочности. – 2013. – № 5. – C. 85–103.
16. Технологии низкочастотной виброобработки сварных конструкций в машиностроении / А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов, А. И. Мисюров [и др.] // Сварочное производство. – 2014. – № 6. – C. 19–23.
17. The effectiveness evaluation of 314L stainless steel vibratory stress relief by dynamic stress / D. Rao, D. Wang, L. Chen, C. Ni [et al.] // International Journal of Fatigye. – 2007. – № 29.
18. Simucation of Vibration Stress Relief After Welding Based on FEM / X. C. Zhao, Y. D. Zhang, H. W. Zhang, Q. Wu [et al.] // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). – 2008. – Vol. 21, № 21. 19. Sedek P. Stabilizacja wibrayjna – staly rozwoj dca praktyki przemyslowej / P. Sedek, M. Welzel, K. Kwiecinski // Biulltyn Instytutu Spawslnictwa. – 2016. – № 1. – S. 29–35.
19. Yang Y. P. Finite Element Modeling of Vibration Stress Relief after Welding / Y. P. Yang, C. Jung, R. Yancey // Procceding of the 7th Conference on Trends in Welding Research, May 16–20, 2005, Callaway Gardens Resort, Pine Mountain, Georgia, USA.
20. Klauba B. B. Vibratory Stress Relie: Methods used to Monitor and Ducument Effective Treatment. A Survey of Users and Directions for Further Fesearch / B. B. Klauba, C. M. Adams, J. T. Berry // Procceding of the 7th Conference on Trends in Welding Research, May 16–20, 2005, Callaway Gardens Resort, Pine Mountain, Georgia, USA. 22.
21. Теоретические аспекты вибротехнологий старения сварных станин нестандартного оборудования / Ю. А. Филиппов, Н. А. Амельченко, Л. В. Ручкин [и др.] // Технология машиностроения. – 2002. – № 4. – С. 33–35 с.
22. Повышение надежности нефтегазового оборудования, работающего в условиях значительного перепада температур / В. Д. Каретников, Р. Г. Ризванов, А. И. Файрушин [и др.] // Технология машиностроения. – 2014. – № 4. – C. 33–37.
23. Абдуллин Т. З. Исследование влияния вибрационной обработки в процессе сварки на механические свойства сварных соединений / Т. З. Абдуллин, И. Г. Ибрагимов, А. М. Файрушин // Сварка и Диагностика. – 2013. – № 1. – C. 36–38.
24. Абдуллин Т. З. Совершенствование технологии изготовления сварного оборудования из теплоустойчивой стали 12МХ : автореф. дис. на получение научной степени канд. техн. наук. – Уфа: Уфим. гос. нефт. техн. ун-т, 2013. – 23 с.
25. Пат. 2424885 Россия. Способ снижения остаточных напряжений в сварных соединениях металлов / А. М. Файрушин, Д. В. Каретников, М. З. Заритов [и др.]. – Опубл. 27.07.2011.
26. Пат. 2492037 Россия. Способ снятия остаточных напряжений в сварных соединениях трубопроводов / В. И. Болотов, О.Ф. Хафизов, А. М. Файрушин [и др.]. – Опубл. 10.09.2013.
27. Повышение прочности сварных соединений из стали 12Х18Н10Т применением низкочастной вибрационной обработки в процессе сварки / Р. М. Ахтямов, И. Г. Ибрагимов, М. З. Зарипов [и др.] // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2013. – № 1. – C. 38–41.
28. Ахтямов Р. М. Повышение прочности сварных соединений из двухслойной стали 09Г2С+12Х18Н10Т применением низкочастотной вибрационной обработки в процессе сварки / Р. М. Ахтямов, М. З. Зарипов, А. М. Файрушин // Техника и технология. Новые перспективы развития: Материалы 5-й Международной научно-практической конференции. – Москва, 18 апр. 2012. – М.: 20112. – С. 8.
29. Влияние вибрации на формирование макро- и микроструктуры затвердевающих стальных слитков / А. С. Нурадинов, В. А. Ефимов, Е. Д. Таранов [и др.] // Материаловедение. – 2004. – № 5. – C. 24–26.
30. Лащенко Г. И. Способы дуговой сварки сталей плавящимся электродом / Г. И. Лащенко. – К.: Екотехнологія, 2006. – 384 с.
31. Нурадинов А. С. Влияние вибрации на остаточные напряжения в слитках и сварных швах / А. С. Нурадинов, А. С. Эльдарханов, Е. Д. Таранов // Сталь. – 2012. – № 4. – C. 19–20.
32. Влияние вибраций детали в процессе наплавки на структуру и свойства металла / Ч. В. Пулька, О. Н. Шаблий, В. С. Сенчишин [и др.] // Автоматическая сварка. – 2012. – № 1. – С. 27–29.
33. Пат. на корисну модель UA № 54204 МП К В23К 13/00. Спосіб наплавлення тонких плоских сталевих деталей / О. М. Шаблій, Ч. В. Пулька, В. С. Сенчишин [та ін.]. – Бюл. № 20 від 25.10.2010.
34. Пат. на корисну модель UA № 59994 МП К В23К 13/00. Пристрій для наплавлення тонких фасонних дисків / Ч. В. Пулька, В. С. Сенчишин. – Бюл. № 11 від 10.06.2011.
35. Пат. на корисну модель UA № 64371 МП К В23К 13/00. Спосіб наплавлення деталей / Ч. В. Пулька, В. С. Сенчишин. – Бюл. № 21 від 10.11.2011.
36. Файзулин А. В. Ремонтная сварка корпуса насоса, изготовленного из среднеуглеродистой стали 20ХГСФЛ / А. В. Файзулин, А. И. Мадретдинов, В. Д. Каретников // 13-я Международная молодежная научная конференция «Севергеоэко-2012», Ухта, 21–3 марта 2012. Ч. 6. –Ухта, 2012. –С. 70–2.
37. Ризванов Р. Г. Исследование влияния вибрационной обработки на механические свойства и трещиностойкость сварных соединений труб из жаропрочной стали 15Х5М / Р. Г. Ризванов, А. М. Файрушин, Д. В. Каретников // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журнал. –2013. –№ 1. –С. 369–82.
38. Халимов Д. Н. Исследование влияния вибрационной обработки в процессе сварки на механические свойства сварного соединения из стали 12Х17 / Д. Н. Халимов, В. В .Самигушин, А. М. Файрушин // 64-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТ У, Уфа, 2013: Сборник материалов конференции. Кн. 1. –Уфа, 2013. – С. 234.
39. Лобанов Л. М. Образование холодных трещин в сварных соединениях высокопрочных сталей с пределом текучести 350...890 МП а / Л. М. Лобанов, В. Д. Позняков, О. В . Махненко // Автоматическая сварка. –2013. –№ 7. – С. 8–3.
40. Индукцированные водородом холодные трещины в сварных соединениях высокопрочных низколегированных сталей (Обзор) / И. К. Походня, А. В. Игнатенко, А. П. Пальцевич [и др.] // Автоматическая сварка. –2013. – № 5. –C. 3–4.