Автоматическая сварка, 2017, №04



2017 №04 (02)

DOI of Article 10.15407/as2017.04.03

2017 №04 (04)

---

Автоматическая сварка, № 4, 2017, с. 15-20
 

Применение высокочастотной проковк и для повышения эксплуатационных характеристик стыковых сварных соединений в условиях атмосферы умеренного климата

В. В. Кныш, С. А. Соловей, В. И. Кирьян, Л. И. Ныркова, С. А. Осадчук

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В работе представлены результаты исследований эффективности применения высокочастотной механической проковки (ВМП) для повышения характеристик сопротивления усталости стыковых сварных соединений металлоконструкций, эксплуатирующихся в условиях атмосферы умеренного климата. Металлографическими исследованиями показано, что обработка технологией ВМП зоны сплавления стыкового сварного соединения стали 15ХСН Д перед экспонированием в условиях повышенной влажности способствовала повышению коррозионной стойкости этой зоны: уменьшению глубины коррозионных язв и степени поражения металла ЗТВ от 100 % практически до 0. Проведены испытания на усталость сварных соединений в исходном и упрочненном ВМП состояниях до и после экспонирования в условиях повышенной влажности и температуры. Установлено, что упрочнение технологией ВМП стыковых сварных соединений стали 15ХСН Д перед экспонированием позволяет повысить предел ограниченной выносливости на базе 2·106 циклов на 39 % и увеличить циклическую долговечность до 9 раз. Библиогр. 16, табл. 2, рис. 5.
 
Ключевые слова: стыковое сварное соединение, усталость, высокочастотная механическая проковка, повышенная влажность
 
Поступила в редакцию 21.02.2017
Подписано в печать 30.03.2017

 
В. В. Книш, С. О. Соловей, В. І. Кир’ян, Л. І. Ниркова, С. О. Осадчук
ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Застосування високочастотної проковки для підвищення експлуатаційних характеристик стикових зварних з’єднань в умовах атмосфери помірного клімату
 
У роботі представлено результати досліджень ефективності застосування високочастотної механічної проковки (ВМП ) для підвищення характеристик опору втомі стикових зварних з’єднань металоконструкцій, які експлуатуються в умовах атмосфери помірного клімату. Металографічними дослідженнями показано, що обробка за технологією ВМП зони сплавлення стикового зварного з’єднання сталі 15ХСН Д перед експонуванням в умовах підвищеної вологості сприяла підвищенню корозійної стійкості цієї зони: зменшенню глибини корозійних виразок і ступеня ураження метала ЗТВ від 100 % практично до 0. Проведені випробовування на втому зварних з’єднань у вихідному і зміцненому ВМП станах до та після експонування в умовах підвищеної вологості і температури. Встановлено, що зміцнення технологією ВМП стикових зварних з’єднань сталі 15ХСН Д перед експонуванням дозволяє підвищити межу обмеженої витривалості на базі 2·106 циклів на 39 % і збільшити циклічну довговічність до 9 разів. Бібліогр. 16, табл. 2, рис. 5.
 
Ключові слова: стикове зварне з’єднання, втома, високочастотна механічна проковка, підвищена вологість
 

1. Методы повышения долговечности деталей машин / В. Н . Ткачев и др. – М.: Машиностроение, 1971. – 272 с.
2. Похмурський В. І., Хома М. С. Корозійна втома металів і сплавів. – Львів: СПОЛОМ , 2008. – 304 с.
3. Коломийцев Е. В. Коррозионноусталостная прочность тавровых соединений стали 12Х18Н10Т и методы ее повышения // Автоматическая сварка. – 2012. – № 12. – С. 41–43.
4. Hashemi B., Rezaee Yazdi M., Azar V. The wear and corrosion resistance of shot peened-nitride 316L austenitic stainless steel // Materials and Design. – 2011. – № 32. – Р. 3287–3292.
5. Effect of high frequency mechanical impact treatment on fatigue strength of welded 1300 MPa yield strength steel / E. Harati et al. // International Journal of Fatigue. – 2016. – Vol. 92. – P. 96–106.
6. Панин В. Е., Каблов Е. Н., Плешанов В. С. Влияние ультразвуковой ударной обработки на структуру и сопротивление усталости сварных соединений высокопрочной стали ВКС-12 // Физическая мезомеханика. – 2006. – № 2. – С. 85–96.
7. Influence of surface topography and needle size on surface quality of steel plates treated by ultrasonic peening / Y. Feng et al. // Vacuum. – 2016. – Vol. 132. – P. 22–30.
8. Yang X., Ling X., Zhou J. Optimization of the fatigue resistance of AISI304 stainless steel by ultrasonic impact treatment // International Journal of Fatigue. – 2014. – Vol. 61, № 4. – P. 28–38.
9. Daavari M., Sadough Vanini S. A. Corrosion fatigue enhancement of welded steel pipes by ultrasonic impact treatment // Materials Letters. – 2015. – Vol. 139. – P. 462–466.
10. Коломийцев Е. В., Серенко А. Н. Влияние ультразвуковой и лазерной обработки на сопротивление усталости стыковых сварных соединений в воздушной и коррозионной средах // Автоматическая сварка. – 1990. – № 11. – С. 13–15.
11. Enhancement of the fatigue strength of underwater wet welds by grinding and ultrasonic impact treatment / W. Gao et al. // Journal of Materials Processing Technology. – 2015. – Vol. 223. – P. 305–312.
12. Сопротивление коррозионной усталости сварных соединений, упрочненных высокочастотной механической проковкой / В. В. Кныш и др. // Автоматическая сварка. – 2008. – № 4. – С. 5–8.
13. Ahmad B., Fitzpatrick M. E. Effect of ultrasonic peening and accelerated corrosion exposure on residual stress distribution in welded marine steel // Metallurgical and materials transactions A. – 2015. – Vol. 46. – P. 1214–1226.
14. Влияние коррозионных повреждений на циклическую долговечность тавровых сварных соединений, обработанных высокочастотной механической проковкой / В. В. Кныш и др. // Автоматическая сварка. – 2016. – № 9. – С. 46–51.
15. Fan Y., Zhao X., Liu Y. Research on fatigue behavior of the flash welded joint enhanced by ultrasonic peening treatment // Materials and Design. – 2016. – Vol. 94. – P. 515–522.
16. Встановити закономірності підвищення високочастотним проковуванням корозійної стійкості і опору корозійній втомі зварних з’єднань трубопроводів і мостових конструкцій: звіт про НДР (заключний) / Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона; кер. В. І. Кір’ян, А. О. Рибаков. – 3,28/33; № держ. реєстрації 0112U000615. – Київ, 2016. – Т. 2. – 203 с.