Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2023, №02



2023 №02 (02)

DOI of Article 10.37434/tdnk2023.02.03

2023 №02 (04)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2023, №2, стор. 22-27

Неруйнівне визначення залишкових напружень у зварних з’єднаннях на базі поєднання ультразвукового методу та електронної спекл-інтерферометрії

Л.М. Лобанов¹, В.В. Книш¹, М.О. Пащин¹, В.Г. Кот¹, О.Л. Міходуй¹, Є.Д. Пекар¹, Luyi Huang², А.О. Альошин³

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Zhejiang Special Equipment Research Institute. 211 Kaixuan Road, Hangzhou, China. E-mail: yuxf@zjtj.org
³ТОВ «Зовнішньоекономічне представництво Китайсько-українського Інституту зварювання ім. Є.О. Патона». 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. Е-mail: ft.cupiw.pwi@gmail.com

Встановлено, що поєднання переваг ультразвукового методу та електронної спекл-інтерферометрії при усуненні їх недоліків є підставою для розробки методу неруйнівного визначення залишкових зварювальних напружень у натурних конструкціях. Розроблено методику неруйнівного визначення розподілу залишкових зварювальних напружень розтягу в зоні шва стикового зварного з’єднання, яка базується на сумісному застосуванні ультразвукового методу і електронної спекл-інтерферометрії та дотриманні умови «рівності площ» епюр зрівноважених залишкових напружень стиску та розтягу. Методику запропоновано для використання на зразках однопрохідних зварних з’єднань тонколистових конструкцій з металевих матеріалів зі стабільною структурою. Предметом дослідження є залишкові зварювальні напруження у зразку стикового з’єднання зі структурно стабільного алюмінієвого сплаву 1561, який було виконано зварюванням MIG. Проведено оцінювання поздовжньої по відношенню до зварного шва компоненти σх залишкових зварювальних напружень на центральній ділянці пластини. Встановлено, що розходження значень залишкових зварювальних напружень біля центру зварного з’єднання алюмінієвого сплаву 1561 становить близько 0,1σ0,2 для даного матеріалу, що відповідає заявленій точності методів. За результатами досліджень запропоновано низку методик неруйнівного визначення залишкових зварювальних напружень у натурних зварних конструкціях на базі поєднання ультразвукового методу та електронної спекл-інтерферометрії. Бібліогр. 9, табл. 2, рис. 6.
Ключові слова: залишкові зварювальні напруження, ультразвуковий метод (УЗ-метод), електронна спекл-інтерферометрія (ЕSPІ-метод), зразок стикового з’єднання, зварювання MIG, напруження стиску та розтягу, поздовжня компонента напружень, алюмінієвий сплав, методика неруйнівного визначення напружень

Надійшла до редакції 24.03.2023

Список літератури

1. Гузь А.Н. (1986) Упругие волны в телах с начальными напряжениями. Т.2. Закономерности распространения. Киев, Наукова думка.
2. Касаткин Б.С. и др. (1981) Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений. Киев, Наукова думка.
3. Луценко Т.М. (2022) Нові системи та технології неруйнівного контролю для промисловості України за поточних умов. Зварювання та технічна діагностика для відновлення економіки України: Тези допов. наук. конф. Київ, Міжнародна Асоціація «Зварювання», 66.
4. Kudryavtsev, Y., Kleiman, J., Gushcha, O. (2000) Ultrasonic measurement of residual stresses in welded railway bridge. Structural Materials Technology. NDT Conference. Atlantic City, NJ, February 28–March 3, 2000, pp. 213–218.
5. Kudryavtsev, Y., Kleiman, J., Polezhaeva, H. (2011) Ultrasonic measurement of residual stresses in welded elements of ship structure. Applied Mechanics and Materials, 70, 273–278. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific. net/AMM.70.273
6. Javadi, Y., Akhlaghi M., Najafabadi M. (2013) Using finite element and ultrasonic method to evaluate welding longitudinal residual stress through the thickness in austenitic stainless steel plates. J. Mater. Des., 45, 628–642. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2012.09.038
7. Гузь А.Н., Махорт Ф.Г., Гуща О.Й. (1977) Введение в акустоупругость. Киев, Наукова думка.
8. Лобанов Л.М., Пивторак В.А., Савицкий В.В., Ткачук Г.И. (2006) Методика определения остаточных напряжений в сварных соединениях и элементах конструкций с использованием электронной спекл-интерферометрии. Автоматическая сварка, 1, 25–30.
9. Гуща О. Й., Махорт Ф. Г. (1995) Применение акустического метода определения остаточных напряжений в сварных конструкциях. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 4, 8–15.

---

Реклама в цьому номері:

---