Eng
Ukr
Rus
Триває друк

2019 №08 (04) DOI of Article
10.15407/as2019.08.05
2019 №08 (06)

Автоматичне зварювання 2019 #08
Журнал «Автоматичне зварювання», № 8, 2019, с. 42-52

Перспективи застосування обробки електромагнітним полем при зварюванні та в споріднених процесах

Л.М. Лобанов1, М.О. Пащин1, О.В. Черкашин1, О.Л. Міходуй1, І.П. Кондратенко2, О.М. Сізоненко3
1ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН Украини. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
2Інститут електродинаміки НАН України. 03057, м. Київ, просп. Перемоги, 56. E-mail: ied1@ied.org.ua
3Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України. 54018, м. Миколаїв, просп. Богоявленський, 43А. E-mail: office.iipt@nas.gov.ua

Розробка і впровадження нових енергозберігаючих технологій відповідає сучасним запитам України. В роботі розглянуто передпосилки, сучасний стан та напрямки розвитку вивчення впливу електромагнітних полів на механічні властивості і напружений стан металевих матеріалів та зварних з’єднань. Показана можливість їх застосування для керування напруженим станом, еволюцією структури, властивостями, подовженням ресурсу зварних конструкцій. Бібліогр. 49.
Ключові слова: електромагнітні технології обробки, електромагнітні поля, зварні з’єднання, конструкції, металеві матеріали, імпульсні іскрові і струмові розряди, електропластичний ефект, напружено-деформований стан, нанодисперсні модифікатори

Надійшла до редакції 26.02.2019
Підписано до друку 11.07.2019

Перелік літератури

1. Размышляев А.Д., Агеева М.В. (2018) О механизме измельчения структуры метала шва при дуговой сварке с воздействием магнитных полей (Обзор). Автоматическая сварка, 3, 24–29.
2. Дубодєлов В.І., Горюк М.С. (2018) Застосування електромагнітних полів і магнітогідродинамічних явищ для інтенсифікації впливу на металеві системи: світовий та український досвід. Наука про матеріали: досягнення та перспективи. У 2–х т. Т.2. Київ, Академперіодика, сс. 24–50.
3. Опара В.С., Резникова Л.Я., Онацкая Н.А., Демиденко Л.Ю. (1998) Электрогидроимпульсная обработка – универсальный и эффективный метод повышения служебных характеристик металлоконструкций с технологическими напряжениями. Тяжелое машиностроение, 10, 7–9.
4. Хромов В.Н., Кузнецов И.С., Петрашов А.С. (2009) Электроискровая обработка поверхностей деталей для создания износостойких объемных наноструктурных покрытий на режущих деталях сельхозтехники. Вестник ОрелГАУ, 1, 6–8.
5. Узлов И.Г. (2003) Прогрессивные процессы производства и качество железнодорожных колес. Сталь, 5, 69–72.
6. Волкогон В.М., Аврамчук С.К., Стрилец Е.В. (2005) Формирование упрочняющих покрытий под действием мощного электрического разряда. Материалы 5-ой Междунар. научн.-техн. конф. «Инженерия поверхности и реновация изделий», Ялта, 21–24 мая, сс. 48–51.
7. Баранов Ю.В., Троицкий О.А., Аврамов Ю.С. (2001) Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы. Москва, МГИУ.
8. Степанов Г.В., Бабуцкий А.И., Мамеев И.А. (2004) Нестационарное напряженно-деформированное состояние в длинном стержне, вызванное импульсом электрического тока высокой плотности. Проблемы прочности, 4, 60–67.
9. Стрижало В. А., Новогрудский Л. С., Воробьев Е. В. (2008) Прочность материалов при криогенных температурах с учетом воздействия электромагнитных полей. Киев, ИПП.
10. Зуев Л.Б., Громов В.Е., Гуревич Л.И. (1990) Действие импульсов электрического тока на подвижность дислокаций в монокристаллах Zn. Металлофизика, 12(4), 11–15.
11. Okazaki K., Kagana M., Conrad H. (1979) Evaluation of the contour, of skin, pinch and heating to the electroplastic effect in titanium. Scr: Metal, 13, 473–500.
12. Braunovic M. (1986) The effect of electric current on the stress relaxation of aluminium wire conditions. Strength metals and alloys (ICSMA 7). Oxford e.a., 1, 619–624.
13. Громов В.Е. (1989) О механизмах электропластического эффекта в металлах. Известия вузов. Черная металлургия, 10, 71–75.
14. Беклемишев Н.Н., Корягин Н.И., Шапиро Г.С. (1984) Влияние локального неоднородного импульсного электромагнитного поля на пластичность и прочность проводящих материалов. Известия Академии Наук СССР. Металлы, 4, 184–187.
15. Степанов Г.В., Бабуцкий А.И., Мамеев И.А., Олисов А.Н. (2006) Анализ процесса релаксации растягивающих напряжений под действием импульса электрического тока. Проблемы прочности, 1, 116–127.
16. Троицкий О.А., Калымбетов П.У. (1981) Зависимость электропластического эффекта в цинке от длительности отдельных импульсов. Физика металлов и металловедение, 51, 5, 1056–1059.
17. Стрижало В.А., Новогрудский Л.С. (1997) Определение энергии электропластической деформации металлов. Проблемы прочности, 4, 38–43.
18. Стрижало В.А., Воробьев Е.В. (2003) Скачкообразная деформация металла в условиях воздействия импульсного магнитного поля и криогенных температур. Там же, 1, 137–142.
19. Воробьев Е.В., Анпилогова Т.В. (2007) Нестабильность деформации и прочность конструкционных сплавов в условиях концентрации напряжений и криогенных температур. Там же, 2, 153–156.
20. Dolgin A.M., Natsik V.D. (1991) Criteria of instability and kinetics of jumps under unstable low temperature plastic flow. Acta. Univ. Carol. Math. and Phys., 32(1), 77–88.
21. Liping Ma, Wenxiang Zhao, Zhiqiang Liang et al. (2014) An investigation on the mechanical property changing mehanizm of high speed steel by pulsed magnetic treatment Material Science & Engineering, A609, 16-25.
22. Batainen O., Klamecki B., Koepke B. (2003) Effect of pulsed magnetic treatment on drill wear. J. Mater. Process. Tech., 134, 190–196.
23. Babutsky A., Chrysanthou A., Ioannou J. (2009) Influence of pulsed electric treatment on corrosion of structural metals. Strength of materials, 4, 387–391.
24. Семашко Н.А., Крупский Р.Ф., Купов А.В. (2004) Акустическая эмиссия при электроимпульсной деформации титановых сплавов. Материаловедение, 7, 29–33.
25. Семакин Е.В., Чиракидзе Д.З., Целлермаер В.Я. (1997) Электростимулированное восстановление долговечности сварных соединений: эксперимент и модель. Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, 6, 48–51.
26. Баранов Ю.В. (2003) Дефектообразование и залечивание дефектов в металлических материалах импульсным электрическим током. Сб. докладов конф. «Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов». Материалы междунар. науч.-практ. конф., Воронеж, сс. 7–12.
27. Jaewoong Jang, Yang Ju, Yasuyuki Morita, Yuki Toku (2016) Effect of pulsed electric current on the growth behavior of fatigue crack in Al alloy. 21-st European Conferenсe on Fracture, ECF21, 20–24 June 2016, Catania, Italy, 2989–2993.
28. Степанов Г.В., Бабуцкий А.И. (2007) Моделирование релаксации напряжений при действии импульсного электрического тока высокой плотности. Проблемы прочности, 2, 113–120.
29. Степанов Г.В., Бабуцкий А.М., Мамеев И.А. и др. (2011) Перераспределение остаточных сварочных напряжений в результате обработки импульсным электромагнитным полем. Там же, 3, 123–131.
30. Yanli Song, Lin Hua (2012) Mechanizm of Residial Stress Reduction in Low Alloy Steel by a Low Frequency Alternating Magnetic Treatment. J. Mater. Sci. Technol., 28(9), 803-808.
31. Tsaryuk, A.K., Skulsky, V.Yu., Moravetsky, S.I., Sokirko, V.A. (2008) Change of mechanical properties of welded joints of carbon and low-alloy steels under influence of electromagnetic effects. The Paton Welding J., 7, 27-30.
32. Shao Quan, Kang Jiajie, Xing Zhiguo et al. (2019) Effect of pulsed magnetic field treatment on the residual stress of 20Cr2Ni4A steel. J. of Magnetism and Magnetic Materials, 476, 218–224.
33. Царюк А.К., Скульский В.Ю., Моравецкий С.И., Сокирко В.А. (2008) Влияние электромагнитной обработки на остаточные сварочные напряжения в сварных соединениях углеродистых и низколегированных сталей. Автоматическая сварка, 9, 28–32.
34. Lobanоv L., Pivtorak V., Paschin N. et al. (2014) Application of local current pulses for determination and control of residual stresses. Advanced Materials Research, 996, 386–391.
35. Гнатов А.В. (2012) Магнито-импульсные технологии для бесконтактной рихтовки корпусных элементов транспортных средств. Науковий вісник ХДМА, 7(2), 108–114.
36. Hodowant J., Ravichndram G., Rosakis A., Rosakis P. (2000) Partition of plastic work into heat and stored energy in metal. Exp. Mech., 40(2), 113–123.
37. Альшиц В.И., Дарьинская Е.В., Легеньков М.А., Морозов В.А. (1999) Движение дислокаций в кристаллах NaCl при комбинированном воздействии механических и электромагнитных импульсов, создаваемых электронным пучком. Физика твердого тела, 41(11), 2004–2006.
38. Громов В.Е., Гуревич Л.И., Курилов В.Ф., Ерилова Т.В. (1989) Влияние импульсов тока на подвижность и размножение дислокаций в Zn. Проблемы прочности, 10, 48–53.
39. Лобанов Л.М., Пащин Н.А., Логинов В.П., Покляцкий А.Г. (2010) Влияние электроимпульсной обработки на остаточные формоизменения тонколистовых сварных конструкций (Обзор). Там же, 3, 13–17.
40. Лобанов Л.М., Пащин Н.А., Логинов В.П., Скульский В.И. (2005) Влияние электродинамической обработки на напряженно-деформированное состояние теплоустойчивых сталей. Там же, 5, 13–17.
41. Lobanov L.M., Kondratenko I.P., Zhiltsov A.V., Mikhodui O.L. (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. https://doi.org/10.1520/MPC20170092.
42. Лобанов Л.М., Кондратенко І.П., Жильцов А.В. та ін. (2016) Нестаціонарні електрофізичні процеси в системах для зниження залишкових напружень зварних з’єднань. Технічна електродинаміка, 6, 10–19.
43. Кондратенко І.П., Жильцов А.В., Пащин М.О., Васюк В.В. (2017) Вибір параметрів електромеханічного перетворювача індукційного типу для електродинамічної обробки зварних з’єднань. Там же, 5, 83–88.
44. Лобанов Л.М., Пащин М.О., Міходуй О.Л. та ін.. (2017) Вплив ударної дії електрода – індентора на напружено-деформований стан сплаву АМг6 при електродинамічній обробці. Проблемы прочности, 3, 30–42.
45. Лобанов Л.М., Пащин М.О., Півторак В.А., Волков С.С. (2015). Спосіб усунення залишкових напружень та деформацій зварних з’єднань, Україна, Пат. 110273.
46. Дубодєлов В.І., Середненко О.В., Затуловський А.С., Середненко В.О. (2018) Підвищення властивостей сплавів алюмінію дією постійного магнітного поля на розплав при твердненні. Металознавство та обробка металів, 4, 3–8.
47. Сизоненко О.Н., Липян Е.В., Торпаков А.С. (2015) К вопросу об оптимизации параметров высоковольтной импульсной обработки. Наукові нотатки, 50, 203–207.
48. Зайченко А.Д., Жданов О.О., Торпаков А.С., Сизоненко О.М. (2018) Вплив високодисперсного модифікатора на структуру та властивості нікелевого сплаву СМ88У. Металознавство та обробка металів, 4, 55–57.
49. Сергієнко Р.А., Верховлюк А.М. (2018) Обробка ливарних сплавів металевими наночастинками. Наука про матеріали: досягнення та перспективи. У 2–х т. Т. 2. Київ, Академперіодика, сс. 88–103.
>