Автоматичне зварювання, 2023, №02



2023 №02 (02)

DOI of Article 10.37434/as2023.02.03

2023 №02 (04)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2023, с. 18-23

Дослідження структури зварних з’єднань полімерів з використанням ефекту Ребіндера

М.Г. Кораб, М.В. Юрженко, М.О. Ковальчук, Л.С. Паршутіна, О.М. Чукашкін

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Шви полімерних матеріалів, зварені нагрітим інструментом встик, відзначаються різноманітністю структурних складових. Дослідження таких швів дозволяє вивчати загальні фундаментальні процеси структуроутворення при формуванні зварних з’єднань полімерів. У даній роботі було проведено механічні випробування зварних з’єднань полімерних труб з локальним навантаженням у середовищі поверхнево активних речовин та використанням ефекту Ребіндера. Експериментальні зразки з’єднань труб діаметром 63, 90, 110 та 160 мм із поліетилену марки ПЕ80 виконували на стандартному обладнанні для зварювання нагрітим інструментом встик, на режимах, рекомендованих ДБН В.2.5-41: 2009. Випробування проводили згідно вимогам, міжнародного стандарту ISO 22088 «Розтріскування під дією зовнішнього середовища» (ESC). Досліджено характерні особливості розповсюдження тріщин при випробуваннях основного матеріалу та зони сплавлення зварного шва. З використанням оптичної мікроскопії досліджено поверхні руйнування зразків безпосередньо після випробувань та після хімічного травлення у розчині сірчаної кислоти. Показано, що в зоні сплавлення утворюється ослаблена «розмита» структура полімерного матеріалу, яка руйнується при локальному навантаженні. Бібліогр. 14, рис. 10.
Ключові слова: зварювання нагрітим інструментом встик, надмолекулярна структура, механічні випробування, поверхні руйнування


Надійшла до редакції 02.01.2023

Список літератури

1. Патон Б.Є. (2018) Словник-довідник зі зварювання та склеювання пластмас. Київ, Наукова думка.
2. Ward, I.M., Sweeney, J. (2012) Mechanical Properties of Solid Polymers. 3rd Edition. Wiley.
3. Кулак, М.И. (2002) Фрактальная механика материалов. Москва, Высшая школа.
4. Demchenko, V., Iurzhenko, M., Shadrin, A. et al. (2017) Relaxation behavior of polyethylene welded joints. Nanoscale Research Letters, 12, 280–285. DOI: https://doi.org/10.1186/ s11671-017-2059-z
5. Buketov. A., Brailo, M., Yakushchenko, S. et al. (2019) Investigation of Tribological Properties of Two-Component Bidisperse Epoxy-Polyester Composite Materials for Its Use in the Friction Units of Means of Sea Transport. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering, 63(3), 171–182. DOI: https://doi.org/10.3311/PPme.13161
6. Ibeh, C.C. (2011) Thermoplastic Materials: Properties, Manufacturing Methods and Applications. CRC Press, Boca Raton.
7. Четвергов В.А. (2002) Физические основы надежности. Конспект лекций. Омск, ОГУПС.
8. Volynskii, A.L., Bakeev, N.F. (2013) Regularities of the Rehbinder effect in polymers. Review. Prot Met Phys Chem Surf, 49, 493–509. DOI: https://doi.org/10.1134/.
9. ISO 22088-1:2006 Plastics – Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC). Part 1: General guidance.
10. ISO 22088-3:2006 Plastics – Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC). Part 3: Bent strip method.
11. ISO 22088-4:2006 Plastics – Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC). Part 4: Ball or pin impression method.
12. Минеев Э.А., Репа В.П. (1989) К вопросу исследования прочности сварных стыковых соединений полиэтиленовых труб. Новые разработки по сварке и склеиванию пластмасс. Киев, ИЭС им. Е.О. Патона.
13. Мінрегіонбуд України (2010) ДБН В.2.5-41: 2009 Інженерне обладнання будинків і споруд. Зовнішні мережі та споруди. Газопроводи з поліетиленових труб. Частина І. Проектування. Частина II. Будівництво. Київ, ДП «Укрархбудінформ».
14. Hosemann, R. (1982) Dependence of the change in the free enthalpy on the lattice number with the formation of microparacrystals. Colloid and Polymer Science, 9, 864–870.

---

Реклама в цьому номері:

---