Автоматичне зварювання, 2023, №08



2023 №08 (01)

DOI of Article 10.37434/as2023.08.02

2023 №08 (03)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 8, 2023, с. 9-14

Сучасні технології електрофізичної обробки для регулювання напружено-деформованих станів елементів зварних конструкцій

Л.М. Лобанов, М.О. Пащин, О.Л. Міходуй

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

Розвиток промисловості стимулює розробку сучасних підходів до оптимізації зварних конструкцій. Використання імпульсних електромагнітних полів, струмів плазми, електродинамічних сил та їх комбінованих впливів є новим трендом інженерної практики. Обробка імпульсним електромагнітним полем зварних з’єднань є перспективним напрямком оптимізації напружено-деформованих станів зварних конструкцій із неферомагнітних металевих матеріалів. Із застосуванням методу електронної спекл-інтерферометрії досліджено вплив обробки імпульсним електромагнітним полем на залишкові напруження зразків кільцевих зварних з’єднань завтовшки δ = 1,0 мм із алюмінієвого сплаву АМг6. Досліджено кінетику дії сили Р тиску магнітного поля на залишкові переміщення f і напруження зразків при їх обробці імпульсним електромагнітним полем. Така обробка зразків зварних з’єднань без та із застосуванням додаткового екрану (δ = 5,0 мм) сприяє зниженню значень f відповідно у 2 і 4 рази, а залишкових напружень – на 50 і 80 %. Обґрунтовано переваги застосування електродинамічної обробки стикових зварних з’єднань δ = 3,0 мм зі сплаву АМг61 в процесі зварювання TIG. Доведено, що електродинамічна обробка при TIG зварюванні сприяє формуванню пікових значень залишкових напружень стискування в зоні зварного шва на 60 % більше, ніж електродинамічна обробка при кімнатній температурі. Застосування імпульсного бар’єрного розряду, який генерує низькотемпературну плазму на поверхні металу, сприяє оптимізації його структури та зростанню твердості HV конструктивної сталі 25ХГНМТ із 420 до 510 одиниць. Бібліогр. 8, рис. 10.
Ключові слова: обробка зварних з’єднань, імпульсне магнітне поле, імпульсний бар’єрний розряд, електродинамічна обробка, алюмінієвий сплав, конструктивна сталь, залишкові переміщення, напружено-деформований стан, твердість сталі


Надійшла до редакції 21.06.2023

Список літератури

1. Lobanov, L., Kondratenko, I., Zhiltsov, A. et. al. (2018) Development of Post-weld Electrodynamic Treatment Using Electric Current Pulses for Control of Stress-Strain States and Improvement of Life of Welded Structures. Materials Performance and Characterization, 7, (4), 941–955. DOI: https://doi.org/10.1520/MPC20170092
2. Dubodelov, V.I., Goruk, M.S. et. al. (2018) The use of electromagnetic fields and magnetodynamic phenomena to intensify the effect on metal systems: world and Ukrainian experience. Materials Science. Achievements and Prospects, 2, 24–50.
3. Zhang, Jun, Liu, Ji-De, Zhang, Xin-Fang et. al. (2021) Effect of High Density Current Pulses on Microstructure and Mechanical Properties of Dual-Phase Wrought Superalloy. Acta Metallurgica Sinica, 34, (12), 1635–1644. DOI: https://doi. org/10.1007/s40195-021-01211-7
4. Qin, Shuyang, Zhang, Xinfang (2022) Ultrafast regulation of nano-scale matrix defects using electrical property discrepancies to delay material embrittlement. J. of Materials Science and Technology, 119, 25–36. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jmst.2021.11.070.
5. Guo, J.D., Wang, X.L., Dai, W.B. (2015) Microstructure evolution in metals induced by high density electric current pulses. Materials Science and Technology, 31 (13a), 1545–1554. DOI: https://doi.org/10.1179/1743284715Y.0000000001
6. Zhang, Xinfang, Qin, Rongshan (2018) Exploring the Particle Reconfi guration in the Metallic Materials under the Pulsed Electric Current. Steel Research International Open Access, 89 (12), 1800062. DOI: https://doi.org/10.1002/ srin.201800062
7. Kistler Instrumente AG. Quartz Accelerometer 8042. https:// www.datasheetarchive.com/kistler-datasheet.html
8. Lobanov, L.M., Pashchyn, M.O., Mikhodui, O.L. et. al. (2021) Modeling of stress-strain states of AMg6 alloy due to impact action of electrode-indenter in electrodynamic treatment. The Paton Welding J., 6, 2–11.

---

Реклама в цьому номері:

---