Автоматичне зварювання, 2019, №02



2019 №02 (05)

DOI of Article 10.15407/as2019.02.06

2019 №02 (07)

---

«Автоматичне зварювання», № 2, 2019, с. 43-50

Методи оцінки підвищення опору втомі стикових зварних з’єднань низьковуглецевих сталей після високочастотної механічної проковки

В. О. Дегтярев

Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України. 01014, м. Київ, вул. Тимірязєвська, 2. E-mail: degtyarev@ipp.kiev.ua

Досліджено вплив режимів високочастотної механічної проковки на підвищення опору втомі стикових зварних з’єднань сталі Ст3сп. Різна технологія підготовки зразків для досліджень дозволила встановити, що кількісний вклад в підвищення границі витривалості зварних з’єднань залишкових напружень стиску, деформаційного зміцнення поверхневого шару канавки, яка утворюється після проковки вузької зони сплавлення шва з основним металом, та зміни концентрації напружень після високочастотної механічної проковки складає 57, 37, 6 %, відповідно. Показано, що між глибиною канавки та глибиною пластично деформованого шару матеріалу існує кореляція. Запропоновано методику визначення границі витривалості стикових зварних з’єднань після різних режимів проковки по глибині канавки та пластично деформованого шару матеріалу, використовуючи експериментальні дані вимірювання мікротвердості, а також в дослідженому діапазоні зміни амплітуди коливань робочого інструмента. Встановлена глибина канавки в залежності від швидкості високочастотної механічної проковки та амплітуди коливань робочого інструмента, а також зміна границі витривалості зразків після різної технології їх виготовлення. Показано, що при збільшенні швидкості проковки незалежно від амплітуди коливань робочого інструмента ефективність підвищення опору втомі зварних з’єднань зменшується, а при швидкості 0,4 м/хв границя витривалості від деформаційного зміцнення та сукупного впливу усіх факторів, які властиві високочастотній механічній проковці, підвищується на 11 та 26 %, відповідно. Бібліогр. 14, табл. 3, рис. 7.
Ключові слова: зварне з’єднання, границя витривалості, глибина канавки, швидкість високочастотної механічної проковки, глибина пластично деформованого шару, мікротвердість

Надійшла до редакції 24.10.2018
Підписано до друку 24.01.2019

Список літератури

1. Roy S., Fisher J. W., Yеn B.T. (2003) Fatigue resistance of welded details enhanced by ultrasonic impact treatment (UIT). International Journal of Fatigue, 25, 1239–1247.
2. Wang T., Wang D., Huo L., Zang Y. (2008) Discussion on fatigue design of welded joints enhanced by ultrasonic peening treatment (UPT). Ibid, 4, 1–7.
3. Zhao X., Wang D., Huo L. (2011) Analysis of the S-N curves of welded joints enhanced by ultrasonic peening treatment. Materials and Design, 32, 1, 88–96.
4. Marguis G. (2010) Failure modes and fatigue strength of improved HSS welds. Engineering Fracture Mechanics, 77, 2051–2062.
5. Trufiakov V. I., Statnikov E. Sh., Mikheev P. P., Kuzmenko A. Z. (1998) The efficiency of ultrasonic impact treatment for improving the fatigue strength of weldet joints. Intern. Inst. of Welding. Doc. XIII-1745-98, 12.
6. Лобанов Л. М., Кирьян В. И., Кныш В. В., Прокопенко Г. И. (2006) Повышение сопротивления усталости сварных соединений металлоконструкций высокочастотной механической проковкой (Обзор). Автоматическая сварка, 9, 3–11.
7. Михеев П. П., Недосека А. Я., Пархоменко И. В. (1984) Эффективность применения ультразвуковой ударной обработки для повышения сопротивления усталости сварных соединений. Там же, 3, 4–7.
8. Дегтярев В. А. (2011) Оценка влияния режимов высокочастотной механической проковки сварных соединений на их сопротивление усталости. Проблемы прочности, 2, 61–70.
9. Прокопенко Г. І., Клейман Я. І., Козлов О. В., Кудрявцев Ю. Ф., Книш В. В., Міхеєв П. П. (2002) Пристрій для ультразвукової ударної обробки металів, Україна, Пат. 47536.
10. Кныш В. В., Соловей С. А., Богайчук И. Л. (2011) Оптимизация процесса упрочнения сварных соединений стали 09Г2С высокочастотной механической проковкой. Автоматическая сварка, 5, 26–31.
11. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. Введ. 01.01.1977.
12. Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. (1975) Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. Москва, Машиностроение.
13. Manson S. S., Muralidharam U. (1987) Fatigue life prediction in bending from axial fa tigue information. Fatigue Frakt. Eng. Mater. Struct, 9, 5, 357–372.
14. Кирьян В. И., Кныш В. В. (2008) Высокочастотная механическая проковка сварных соединений металлоконструкций. Сварочное производство, 11, 36–41.