Eng
Ukr
Rus
Триває друк
2020 №04 (02) DOI of Article
10.37434/as2020.04.03
2020 №04 (04)

Автоматичне зварювання 2020 #04
Журнал «Автоматичне зварювання», № 4, 2020, с.22-28

Вплив високочастотної проковки та атмосфери морського клімату на циклічну довговічність таврових зварних з`єднань з поверхневими втомними тріщинами

В.В. Книш, С.О. Соловей, Л.І. Ниркова, В.Г. Кот, А.О. Гришанов
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail:office@paton.kiev.ua

Приведено результати досліджень ефективності застосування технології високочастотної механічної проковки для збільшення залишкової довговічності таврових зварних з`єднань сталі 15ХСНД з поверхневими втомними тріщинами довжиною 2…20 мм та корозійними пошкодженнями, характерними конструкціям після тривалої експлуатації в умовах морського клімату. Тривалий вплив атмосфери морського клімату, який характерний прибережним областям України, на стан поверхні з`єднань моделювали експонуванням зразків у камері соляного туману КСТ-1 протягом 1200 год. Показано, що поверхневі тріщини та корозійні пошкодження суттєво знижують залишкову циклічну довговічність зварних з`єднань. Експериментально встановлено, що зміцнення технологією ВМП таврових зварних з`єднань з поверхневими тріщинами втоми довжиною 5…7 мм (глибиною до 1,6 мм) та характерними корозійними пошкодженнями збільшує їх залишкову циклічну довговічність до рівня зварних з`єднань з корозійними пошкодженнями, зміцненими високочастотною мехнічною проковкою на стадії виготовлення. Показано, що при наявності в з`єднаннях втомних тріщин довжиною 20 мм (глибиною близько 6 мм) їх залишкова довговічність знижується до 10 разів, при цьому застосування технології високочастотної механічної проковки до таких з`єднань не призводить до підвищення циклічної довговічності та є неефективним. Бібліогр. 14, табл. 2, рис. 5.
Ключові слова: таврове зварне з`єднання, корозійне середовище, втома, прискорені корозійні випробовування, соляний туман, високочастотна механічна проковка, підвищення циклічної довговічності.

Надійшла до редакції 19.02.2020

Література

1. Poja Shams-Hakimi, Farshid Zamiri, Mohammad AlEmrani, Zuheir Barsoum (2018) Experimental study of transverse attachment joints with 40 and 60mm thick main plates, improved by high-frequency mechanical impact treatment (HFMI). Engineering Structures, 155, 251-266.
2. Lefebvre, F., Peyrac, C., Elbel, G., et al. (2017) HFMI: Understanding the mechanisms for fatigue life improvement and repair of welded structures. Welding in the Word, 4, 789-799.
3. Abbasi, A., Amini, S., Sheikhzadeh, G.A. (2018) Effect of ultrasonic peening technology on the thermal fatigue of rolling mill rolls. The Int. J. of Advanced Manufacturing Technology, 5-8, 2499-2513.
4. Kudryavtsev, Y. ( 2018) Rehabilitation and repair of welded elements by ultrasonic peening. International Institute of Welding. IIW Document XIII-2076-05.13 p..
5. Harati, E., Swensson, L.E., Karlsson, L., Widmark, M. (2016) Effect of high frequency mechanical impact treatment on fatigue strength of welded 1300 MPa yield strength steel. Pt 1. Int. J. of Fatigue, 92(10), 96-106.
6. Zhang, H., Wang, D., Deng, C. (2018) Optimal preparation process for fatigue specimens treated by ultrasonic peening. Experimental Techniques, 42(2), 199-207.
7. Takanori Deluchi, Masashi Mouri, Junya Hara, et al. (2012) Fatigue strength improvement for ship structures by ultrasonic peening. J. of Marine Sci. and Technology, 17(3), 360–369.
8. Fisher, J.W., Statnikov, E., Tehini, L. .(2002) Fatigue strength improvement of bridge girders by ultrasonic impact treatment (UIT). Welding in the World, 9-10, 34-40.
9. Fikri Bashar Yalchiner, Zuheir Barsoum (2017) Life extension of welded structures using HFMI Techniques – potential application to offshore structures. Procedia Structural Integrity. 5, 377-384.
10. Kirkhope, K.J., Bell, R., Caron, L., et al. (1999) Weld detail fatigue life improvement techniques. Pt 2: Application to ship structures. Marine Structures. 12(7-8), 477-496.
11. Martinez L.L. (2011) Life extension of FPSO`s structural details using ultrasonic peening. Procedia Engineering, 10, 1059-1068.
12. Knysh, V.V., Solovei, S.O., Nyrkova, L.I, Osadchuk, S.O. (2019) The influence of marine environment on fatigue life of butt welded joints of 15ХСНД steel, strengthened by high-frequency mechanical impact. Materials Sci. (English version in publ. during month).
13. Knysh, V.V., Solovei, S.O., Nyrkova, L.I., Osadchuk, S.O. (2018) Influence of hardening by high-frequency mechanical impacts of butt welded joints made of 15KhSND steel on their atmospheric corrosion and fatigue fracture resistance. Ibid., 54 (3), 421-429.
14. Knysh, V.V., Solovej, S.A., Nyrkova, L.I., Shitova, L.G.and Kadyshev, A.A. (2016) Influence of corrosion damage on cyclic fatigue life of tee welded joints treated by highfrequency
>