Автоматическая сварка, 2019, №05



2019 №05 (01)

DOI of Article 10.15407/as2019.05.02

2019 №05 (03)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 5, 2019, с.18-24

Напряженно-деформированное состояние сварных и паяных узлов из разнородных материалов с мягкой прослойкой при термическом нагружении

В.В. Квасницкий¹, В.Ф. Квасницкий², М.В. Матвиенко², Е.А. Бутурля², Г.В. Ермолаев²

¹Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского». 03056, г. Киев, просп. Победы, 37. E-mail: kvas69@ukr.net
²Национальный университет кораблестроения. 54025, г. Николаев, просп. Героев Украины, 9. E-mail: welding@nuos.edu.ua

Компьютерное моделирование методом конечных элементов использовали для исследования напряженно-деформированного состояния в соединениях однородных материалов при осевой нагрузке. Исследования выполнены с учетом пластических деформаций в мягких прослойках, которые обычно используют при диффузионной сварке для активации поверхностей и снижения остаточных напряжений, а при пайке промежуточной прослойкой является паяный шов, отличающийся от основного металла по физико-механическим свойствам. Показано, что вдоль стыка, как в соединяемых металлах, так и прослойке, эквивалентные напряжения распределены более равномерно, чем при упругом деформировании. Пластические деформации в прослойке отсутствуют в зоне застоя (на оси цилиндрического узла) и почти линейно увеличиваются, достигая максимальных значений (около 6,5 %) у внешней цилиндрической поверхности узла. Высокий уровень пластических деформаций свидетельствует о целесообразности использования термического нагружения при диффузионной сварке разнородных материалов с мягкими прослойками. Степень «мягкости» прослойки и ее влияние на напряженно-деформированное состояние узла при пластическом деформировании определяется главным образом ее прочностью (пределом текучести) и практически не зависит от ее жесткости (модуля упругости). Библиогр. 8, рис. 10.
Ключевые слова: сварные и паяные узлы, мягкая прослойка, компьютерное моделирование, напряженно-деформированное состояние, термическое нагружение

Поступила в редакцию 12.02.2019
Подписано в печать 04.04.2019

Список литературы

1. Бакши O.A., Качанов JI.M. (1965) О напряженном состоянии пластичной прослойки при осимметричной деформации. Изв. АН СССР. Механика, 2, 134–137.
2. Бакши O.A., Шрон Р.З. (1971) О расчетной оценке прочности сварных соединений с мягкой прослойкой. Сварочное производство, 3, 3–5.
3. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. (2004) ANSYS для инженеров. Справ. пособие. Москва, Машиностроение-1.
4. Басов К.А. (2005) ANSYS. Справочник пользователя. Москва, ДМК Пресс.
5. Квасницкий В.В., Квасницкий В.Ф., Chunlin Dong и др. (2018) Напряженное состояние сварных и паяных узлов из однородных материалов с мягкой прослойкой при осевой нагрузке. Автоматическая сварка, 4, 7–13.
6. Квасницкий В.В., Ермолаев Г.В., Матвиенко М.В. (2017) Механика соединений при диффузионной сварке, пайке и напылении разнородных материалов в условиях упругости. Николаев, НУК.
7. Махненко В.И., Квасницкий В.В. (2009) Особенности формирования напряженно-деформированного состояния соединений разнородных материалов, полученных диффузионной сваркой. Автоматическая сварка, 8, 11–16.
8. Ermolaev G.V., Martynenko V.A., Olekseenko S.V. et al. (2017) Effect of the rigid interlayer thickness on the stress-strain of metal-graphite assemblies under thermal loading. Strength of Materials, 49, 3, 422–428.