Проведены экспериментальные исследования низкотемпературной пластической деформации при сварке различных типов сварных соединений по полосам текучести (линиям скольжения), формирующимся в "активной" зоне при воздействии локального источника нагрева в виде электрической дуги, плазмы, электронного луча на свариваемый металл. Теоретические результаты расчета "активной" зоны сравниваются с экспериментальными данными. Представлены возможности регулирования зоны пластических деформаций и ее интенсивности технологическими (параметрами режима, количеством проходов, силовым и иным воздействием) и конструктивными (геометрией соединения, толщиной основного металла и т.д.) методами.

Проведен обзор технической литературы, на основе которого предложена классификация способов сварки с охлаждением. Произведена экспериментальная проверка и сравнение эффективности различных способов искусственного охлаждения. Описаны особенности применения в качестве теплопоглотителей пористых материалов, пропитанных водой. Установлены особенности температурных полей и термических циклов при сварке с охлаждением. Даны рекомендации по практическому применению сварки с охлаждением как метода снижения сварочных деформаций и напряжений.

Освещены деформационные процессы при сварке, существующие методы регулирования сварочных деформаций и напряжений в металлоконструкциях, описаны виды деформаций и раскрыты причины их появления. Приведено теоретическое определение зоны пластических деформаций. Рассмотрены ресурсосберегающие методы регулирования деформаций листовых конструкций. Проанализированы особенности напряженно-деформированного состояния при сварке с принудительным охлаждением.

Наведено аналітичну оцінку нерівномірності зниження залишкових напруг у процесі віброобробки зварних з'єднань.

Містяться теоретичні та експериментальні дослідження зварювальних деформацій. Встановлено фізичні закономірності формування активної зони, зони пластичної деформації 2bп, при електродуговому наплавленні на пластину по центру і на крайку при зміні параметрів режиму зварювання, кількості проходів, напрямку зварювання, залишкових напруг, розміра виробу, від схеми закріплення, вивідних планок, умов охолодження, початкових напруг. Вивчено кінетику розвитку пластичної деформації, переміщень металу в площині і з площини при виконанні швів різної конфігурації. Встановлено, що основними технологічними чинниками, що впливають на розміри зони пластичної деформації при нагріванні, є питома енергія нагрівання, швидкість зварювання і залишкові зварювальні напруги. Встановлено три чинники, що визначають жорсткість зварного з'єднання: загальна, локальна і темп зміни жорсткості; деформація формозміни, зсув металу в активній зоні залежить від схеми, ступеня закріплення деталей, що зварюються, і від напряму зварювання: до жорсткості або від жорсткості посувається пальник. Запропоновані методи розрахункового визначення зони пластичної деформації при різних умовах однопроходного зварювання. Запропоновані рівняння для визначення усадкової сили для різних типів зварних з'єднань.Запропоновано способи та пристрої для наведення дуги на стик і регулювання зони пластичної деформації при зварюванні градієнтною обробкою та охолодженням.

Проанализированы полуавтоматы для электродуговой сварки плавлением и родственных технологий. Представлены классификация и основные типы полуавтоматов. Определены технические параметры современных полуавтоматов и источников питания. Раскрыты конструктивные особенности узлов полуавтоматов и электрических схем, рассмотрены применяемые системы управления. Даны характеристики полуавтоматов блочно-модульной конструкции, рекомендации по ремонту и техническому обслуживанию.

Проанализированы нестационарные технологические процессы и режимы работы дуговой сварки и наплавки. Описаны дуговой процесс (ДП) с переносом электродного металла и системы (узлы) полуавтоматов для дуговой сварки плавящимся электродом и родственных технологий. Установлено, что при использовании полуавтоматов существуют процессы с изменяющимися параметрами - нестационарные процессы (НП) во взаимосвязи с физическими явлениями в ДП и во взаимодействии систем полуавтоматов для получения новых технических и технологических управляемых эффектов. Представлены способы и технические средства для получения управляемых нестационарных режимов работы механизированного дугового оборудования. Внимание уделено управляемым НП на основе источников сварочного тока с импульсным режимом работы. Рассмотрены системы подачи с импульсным движением электродной проволоки, модуляции параметров ДП.

Рассмотрено поведение марганцовистых нержавеющих сталей при локальном нагреве электродуговой сваркой. Показаны структурные изменения, происходящие в зоне термического влияния. Произведена оценка остаточных напряжений, формирующихся в сварных соединениях. Исследованы деформации металлоконструкции после всех технологичеких операций изготовления на примере конструкций вагоностроения. Освещены вопросы безопасности работников при создании крупногабаритной сварной конструкции.

Приведены результаты экспериментальных исследований низкотемпературной пластической деформации при сварке различных типов сварных соединений, выполненных по полосам текучести (линиям скольжения), формирующимся в активной зоне при тепловом воздействии локального источника нагрева в виде электрической дуги на свариваемый материал. Изложены расчетные методы определения активной зоны и фиктивной усадочной силы. Представлены возможности регулирования зоны пластической деформации и ее интенсивности технологическими (параметрами режима, количеством проходов, силовым и иным воздействием) и конструктивными (геометрией соединения, толщиной основного металла и др.) методами. Установлена многостадийность пластической деформации во время нагрева основного металла электрической дугой и охлаждения изделия, что объясняется формированием плоско напряженного или плоско деформированного состояния в отдельных участках сварного соединения в различные моменты времени.

Приведены результаты экспериментальной проверки эффективности различных способов охлаждения для снижения деформаций при сварке. Установлено, что наиболее эффективными являются душирование, охлаждение струями воды и применение кристаллических теплопоглотителей. Сварку с искусственным теплоотводом можно рекомендовать как перспективную ресурсосберегающую технологию.

Рассмотрены возможности регулирования деформациями и напряжениями в соединениях при сварке с искусственным теплоотводом. Предложена классификация способов сварки с теплоотводом по технологическим и физическим признакам. Установлено, что для металла толщиной до 3 мм наиболее эффективно применение теплопоглощающих паст и кристаллических теплопоглощающих стержней, для металла толщиной 3...8 мм - охлаждение водой. Сварку с теплоотводом следует рассматривать как ресурсосберегающий процесс.

Исследованы особенности формирования зоны пластической деформации при сварке элементов переменной ширины по сравнению со сваркой протяженных элементов постоянного поперечного сечения. Установлено, что зона пластических деформаций распределена по длине элемента неравномерно. Размер зоны пластических деформаций и напряженное состояние при формировании радиальных полос текучести зависит от темпа изменения жесткости (ширины) и направления сварки - в направлении увеличения или уменьшения ширины элемента. Даны формулы для определения размеров зоны пластической деформации.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641-18

Рубрики:

Зварювання металів

Шифр НБУВ: Ж26970 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Описаны особенности формирования напряжений и деформаций при сварке коррозионно-стойкой стали марки 10Х13Г18Д. Приведена кинетика фазоструктурных превращений в процессе сварки и в послесварочный период. Выделены наиболее характерные структурно-напряженные зоны свариваемого металла.

Изложен подход для определения размеров активной зоны и остаточных деформаций, а также их максимально возможного снижения при сварке с охлаждением различных типов сварных соединений.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.107.5 + К641.51-18

Рубрики:

Вплив зварювання на структуру і властивості сталей різних структурних класів

Електродугове зварювання металів

Шифр НБУВ: Ж26970 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены экспериментальные данные по оценке структуры и микротвердости различных участков сварных разнородных соединений сталей 10Х13Г18Д+09Г2С. Даны рекомендации по применению проволоки Св-08Х20Н9Г7Т для газоэлектрической сварки соединений.

С использованием структурной диаграммы Шеффлера обоснован выбор легирования металла шва и проволоки для газоэлектрической сварки одно- и разнородных соединений стали 10Х13Г18Д. Экспериментально подтверждена целесообразность применения сварочной проволоки Св-08Х20Н9Г7Т.

Исследованы особенности разрушения сварных соединений аустенитной стали 10Х13Г18Д с перлитной сталью 09Г2С при вибрационных нагрузках. Полученные результаты позволили определить механизм влияния технологических факторов при сварке на стойкость таких сварных соединений против образования эксплуатационных трещин.

Рассмотрены особенности определения остаточных сварочных напряжений на натурных образцах из разнородных сталей 10Х13Г18Д + 09Г2С. Установлена зависимость размера зоны пластических деформации и продольных остаточных сварочных напряжений от используемых технологий сварки в защитных газах, режимов, погонных энергий. Подтверждено положительное влияние технологии холодного переноса металла (СМТ) на величину остаточных напряжений и размеры зон пластической деформации в соединениях разнородных сталей.