Автоматичне зварювання, 2014, №11



2014 №11 (07)

2014 №11 (09)

---

Автоматическая сварка № 11, 2014, с. 46-49

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРОЧНЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОКОВКОЙ СТЫКОВЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ДЛИТЕЛЬНОЙ НАРАБОТКОЙ

В. В. КНЫШ, С. А. СОЛОВЕЙ, А. З. КУЗЬМЕНКО

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: otdel3@ukr.net
 
Реферат
Исследована циклическая долговечность стыковых сварных соединений низколегированной стали 09Г2С, упрочненных технологией высокочастотной механической проковки (ВМП ) на различных стадиях усталостного разрушения: в исходном после сварки состоянии, при накоплении 70 % усталостных повреждений, при образовании поверхностных трещин усталости. Цель данных исследований — установление эффективности применения обработки ВМП стыковых сварных соединений с длительной наработкой в условиях переменного нагружения. Показано, что упрочнение технологией ВМП стыковых сварных соединений сразу после сварки повышает предел ограниченной выносливости (база 2 млн циклов) на 50 % — со 180 до 270 МП а, а циклическую долговечность — в 5…10 раз. Экспериментально подтверждено, что эффективность упрочнения сварных соединений с 70 % накопленными усталостными повреждениями зависит от уровней прикладываемых максимальных напряжений до упрочнения. Так, остаточная циклическая долговечность образцов, испытанных в диапазоне максимальных напряжений 240…260 МП а, находится в пределах разброса экспериментальных данных для сварных соединений в неупрочненном состоянии, а испытанных в диапазоне максимальных напряжений 280…300 МП а —в пределах разброса экспериментальных данных для сварных соединений, упрочненных технологией ВМП сразу после сварки. Установлено, что применение технологии ВМП повышает остаточную циклическую долговечность сварных соединений с поверхностными трещинами усталости (глубиной до 2 мм) в 2,5 раза по сравнению с долговечностью до образования трещины. Библиогр.11, рис. 5.
 
Ключевые слова: высокочастотная механическая проковка, повышение циклической долговечности, усталость, сварное соединение, накопленные усталостные повреждения
 
Поступила в редакцию 04.04.2014
Подпсано в печать 22.10.2014
 
1. Verlangerung der lebensdauer von schwei?konstruktion aus hoher festen baustahlen durch Anwendung der UIT-technologie / U. Kuhlmann, A. Durr, P. Gunther et al. // Schwei?en und Schneiden. – 2005. – Vol. 57, № 8. – P. 384–391.
2. Повышение сопротивления усталости сварных соединений металлоконструкций высокочастотной механической проковкой (Обзор) / Л. М. Лобанов, В. И. Кирьян, В.В. Кныш, Г. И. Прокопенко // Автомат. сварка. – 2006. – № 9. – C. 3–11.
3. The effects of ultrasonic peening treatment on the ultra-long life fatigue behavior of welded joints / D. Yin, D. Wang, H. Jing, L. Huo // Materials & Design. – 2010. – Vol. 31, № 7. – P. 3299–3307.
4. Martines L. L. Fatigue life extension procedure by ultrasonic peening. – [2010]. – 14 p. – (Intern. Inst. of Welding; Doc. XIII-2316–10).
5. Yildirim H. C., Marquis G. B. Overview of fatigue data for high frequency treated welded joints. – [2011].– 22 p. – (Intern. Inst. of Welding; Doc. XIII-2362r1–11).
6. Abdullah A., Malaki M., Eskandari A. Strength enhancement of the welded structures by ultrasonic peening // Materials & Design. – 2012. – Vol. 38. – P. 7–18.
7. Гарф Э. Ф., Литвиненко А. Е., Смирнов А. Х. Оценка долговечности трубчатых узлов, подвергнутых ультразвуковой ударной обработке // Автомат. сварка. – 2001. – № 2. – С. 13–16.
8. Fatigue life improvement of tubular welded joints by ultrasonic peening / Y. Kudryavtsev, J. Kleiman, A. Lugovskoy, G. Prokopenko. – [2006]. – 15 p. – (Intern. Inst. of Welding; Doc. XIII-2117–06.)
9. Zhao X., Wang D., Huo L. Analysis of the S–N curves of welded joints enhanced by ultrasonic peening treatment // Materials & Design. – 2011. – Vol. 32, № 1. – P. 88–96.
10. Кныш В. В., Кузьменко А. З., Соловей С. А. Влияние предварительного циклического нагружения на эффективность упрочнения сварных соединений высокочастотной проковкой // Автомат. сварка. – 2011. – №10. – С. 44–48.
11. Кныш В. В., Кузьменко А. З., Соловей С. А. Повышение циклической долговечности сварных тавровых соединений с поверхностными трещинами // Там же. – 2009. – № 1. – С. 38–43.