Автоматичне зварювання, 2019, №08



2019 №08 (07)

DOI of Article 10.15407/as2019.08.01

2019 №08 (02)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 8, 2019, с. 10-15

Напружено-деформований стан зварних і паяних вузлів із різнорідних матеріалів з м`яким прошарком при температурно-силовому навантаженні

В.В. Квасницький¹, М.В. Матвієнко², Є.А. Бутурля², В.Ф. Квасницький², Г.В. Єрмолаєв²

¹Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37. E-amil: kvas69@ukr.net
²Національний університет кораблебудування ім. адмірала Макарова. 54025, м. Миколаїв, просп. Героїв України, 9. E-mail: welding@nuos.edu.ua

Досліджено напружено-деформований стан (НДС) при температурно-силовому навантаженні циліндричних вузлів з матеріалів однакової міцності, але різними температурними коефіцієнтами лінійного розширення (ТКЛР), з м'яким (з меншою межою плинності, ніж у основного матеріалу) прошарком і середнім ТКЛР. Аналізувалися поля і епюри напружень і пластичних деформацій вузлів. Дослідження НДС показали, що ефект спільного температурного (охолодженням) і силового (стисненням) навантаження вузлів з м'якими прошарками проявляється в збільшенні радіальних і окружних напружень в обох матеріалах, збільшенні еквівалентних в матеріалі з більшим ТКЛР і прошарку і осьових в матеріалах, що з’єднуються, і, відповідно, зменшенні еквівалентних в матеріалі з меншим ТКЛР. Дотичні напруження при цьому залишаються практично такими ж, як при чисто температурному навантаженні. При зміні охолодження нагріванням матеріали міняються місцями. Величина максимальних пластичних деформацій в матеріалі прошарку по границі розділу з основними матеріалами поблизу зовнішньої поверхні при спільному температурно-силовому навантаженні досягає 2,3 %. При цьому осьові напруження розтягнення в крихких матеріалах з низьким ТКЛР (кераміка, графіт та ін.) при охолодженні в вузлах з м'яким прошарком зменшуються на величину стискаючих зовнішніх напружень, тобто ризик крихкого руйнування знижується. Бібліогр. 7, рис. 8.
Ключові слова: дифузійне зварювання, паяння, різнорідні матеріали, м'який прошарок, напруження, деформація, комп'ютерне моделювання, спільне температурне й силове навантаження

Надійшла до редакції 08.05.2019
Підписано до друку 11.07.2019

Перелік літератури

1. Лобанов Л.М., Єрмолаєв Г.В., Квасницький В.В. та ін. (2016) Напруження та деформації при зварюванні і паянні. Підручник. Лобанов Л.М. (ред.). Миколаїв, НУК.
2. Квасницкий В.В., Ермолаев Г.В., Матвиенко М.В. (2017) Механика соединений при диффузионной сварке, пайке и напылении разнородных материалов в условиях упругости. Ермолаев Г.В. (ред.). Николаев, НУК.
3. Махненко В.И. (2006) Ресурс эксплуатации сварных соединений и узлов современных конструкцій. Київ, Наукова думка.
4. Махненко В.И., Квасницкий В.Ф. (2006) Напряженно-деформированное состояние узлов цилиндрической формы при диффузионной сварке. Автоматическая сварка, 2, 5–10.
5. Ermolaev G.V., Martynenko V.A., Olekseenko S.V. et al. (2017) Effect of the Rigid Interlayer Thickness on the Stress-Strain State of Metal-Graphite Assemblies under Thermal Loading. Strength of Materials, 49, 422–428.
6. Квасницкий В.В., Квасницкий В.Ф., Chunlin Dong и др. (2018) Напряженное состояние сварных и паяных соединений узлов из однородных материалов с мягкой прослойкой при осевой нагрузке. Автоматическая сварка, 4, 3–13.
7. Квасницкий В.В., Квасницкий В.Ф., Матвиенко М.В. и др. (2019) Напряженно-деформированное состояние сварных и паяных узлов из разнородных материалов с мягкой прослойкой при термическом нагружении, 5, 18–24.