Автоматичне зварювання, 2013, №09



2013 №09 (02)

2013 №09 (04)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 9, с. 19-25

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРАВКА ЭЛЕМЕНТОВ ТОНКОЛИСТОВЫХ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Л. М. ЛОБАНОВ, Н. А. ПАЩИН, О. Л. МИХОДУЙ

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Реферат
Необходимость регулирования остаточного коробления, вызванного сваркой в тонколистовых металлических конструкциях, является одной из актуальных проблем современного сварочного производства. Перспективным подходом, отличающимся низким энергопотреблением и не требующим металлоемкого оборудования, является разработка способа снижения коробления сварных конструкций, основанного на применении электродинамической обработки сварных соединений импульсным током. Целью настоящей работы являлось исследование эффективности электродинамической правки элементов тонколистовых сварных конструкций. Исследовано влияние электродинамической обработки импульсным током на снижение остаточного формоизменения элементов тонколистовых сварных пластин из алюминиевого сплава АМг6 и конструкционных сталей 30ХГСА и Ст3. Для генерирования импульсного тока при электродинамической обработке использовали емкостной накопитель энергии, а обработку осуществляли при контактном взаимодействии рабочего электрода, вмонтированного в плоский индуктор, с поверхностью сварного шва. Для электродинамической обработки использовали специальное сборочное устройство, позволяющее производить обработку пластин как в свободном состоянии, так и в условиях их предварительного изгиба. Исследовали влияние последовательности выполнения токовых импульсов при электродинамической обработке и направление обработки пластин. По результатам проведенных исследований установлено, что правка сварных соединений способом электродинамической обработки позволяет существенно уменьшить значения продольных и поперечных прогибов сварных пластин из конструкционных сталей и алюминиевого сплава. Установлено, что наиболее эффективным для снижения сварочного коробления пластин является порядок выполнения электродинамической обработки в направлении «от середины к краям». Применение «обратного» изгиба пластин, инициирующего на поверхности шва напряжения на уровне предела текучести материала, в сочетании с электродинамической обработкой позволяет практически устранить остаточное коробление продольных сварных соединений из сплава АМг6 и существенно снизить его в соединениях из конструкционных сталей. Библиогр. 12, табл. 2, рис. 3.
Ключевые слова : алюминиевые сплавы, конструкционные стали, продольный прогиб, поперечный прогиб,
электродинамическая обработка, предварительный выгиб, сварной шов, автоматическая сварка, сварка покрытым электродом
Поступила в редакцию 04.06.2013
Опубликовано 10.07.2013
1. Сварные строительные конструкции / Л. М. Лобанов, В. И. Махненко, В. И. Труфяков и др. — Киев: Наук. думка, 1993. — Т. 1. — 416 с.
2. Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы / Ю. В. Баранов, О. А. Троицкий, Ю. С. Авраамов и др. — М.: МГИУ, 2001. — 844 с.
3. Батаронов И. Д. Механизмы электропластичности // Соросовский образоват. журн. — 1999. — № 10. — С. 93–99.
4. Эффективность электродинамической обработки алюминиевого сплава АМг6 и его сварных соединений / Н. А. Пащин, А. В. Черкашин, О. Л. Миходуй и др. // Автомат. сварка. — 2012. — № 1. — С. 3–7.
5. Перераспределение остаточных сварочных напряжений в результате обработки импульсным электромагнитным полем / Г. В. Степанов, А. И. Бабуцкий, И. А. Мамеев и др. // Пробл. прочности. — 2011. — № 3. — С. 123–131.
6. Research on residual stress reduction by a low frequency alternating magnetic field / F. Tang, A. L. Lu, J. F. Mei et al. // J. of Mater. Proc. Technology. — 1998. — № 74. — P. 255–258.
7. Нестационарное напряженно-деформированное состояние в длинном стержне, вызванное импульсами электрического тока высокой плотности / Г. В. Степанов, А. И. Бабуцкий, И. А. Мамеев и др. // Пробл. прочности. — 2011. — № 3. — С. 123–131.
8. Лобанов Л. М., Пащин Н. А., Миходуй О. Л. Влияние электроимпульсной обработки на остаточные формоизменения тонколистових сварных конструкций // Автомат. сварка. — 2010. — № 3. — С. 13–17.
9. Лобанов Л. М., Пащин Н. А., Логинов В. П. Изменение напряженно-деформированного состояния после электродинамической обработки сварных соединений алюминиевого сплава АМг6 // Там же. — 2007. — № 6. — С. 11–19.
10. Стрижало В. А., Новогрудский Л. С., Воробьев Е. В. Прочность материалов при криогенных температурах с учетом воздействия электромагнитных полей. — Киев: Ин-т проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАНУ, 2008. — 504 с.
11. Касаткин Б. С., Лобанов Л. М., Павловский В. И. Влияние начального изгиба свариваемых листов на остаточные деформации коробления // Автомат. сварка. — 1979. — № 9. — С. 38–41.
12. Белл Дж. Ф. Экспериментальные основы механики деформируемых твердых тел. — Ч. 2. Конечные деформации. — М.: Наука, 1984. — 432 с.