Малоцикловая усталость сварных конструкций, изготовленных из отечественных и импортных материалов


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-75-79

Полный текст:


Аннотация

В различных отраслях современного машиностроения в качестве конструкционных материалов широко используют коррозионно-стойкие стали и титановые сплавы. При этом возможно соединение деталей из отечественных и импортных сплавов при помощи автоматической аргонодуговой электросварки, что приводит к образованию в сварном шве материала с неизученными свойствами. Сварные соединения являются концентраторами напряжений и в настоящее время отсутствуют сведения о малоцикловой усталости сварных соединений, полученных сплавлением отечественных и импортных материалов. В ходе проведенных исследований отработаны режимы сварки и термообработки стыковых сварных соединений, полученных из листовых титановых сплавов и коррозионно-стойких сталей отечественного и импортного производства. Проведены ресурсные испытания на малоцикловую усталость опытных образцов сварных соединений. Испытания на малоцикловую усталость проводили на модернизированной испытательной машине УММ-10 при повторно-статическом растяжении с коэффициентом асимметрии +0,1 и при частоте 0,6–0,8 Гц. Максимальное растягивающее напряжение составляло 80% от временного сопротивления разрыву наименее прочного сплава в паре. Ось главных напряжений от внешнего нагружения во всех случаях была перпендикулярна сварному шву. Испытания проводили до разрушения образца. В результате исследований установлено, что все сварные соединения разрушались по линии сплавления, что объясняется одновременным действием геометрических и структурных концентраторов напряжений. При этом разрушение образцов, как правило, начиналось около шва со стороны наименее прочного сплава в паре. Так же установлено, что применение температур неполного отжига в сравнении с полным позволяет повысить циклическую долговечность для сварных соединений титановых сплавов в 1,3–2 раза. Из результатов сравнительных испытаний образцов из коррозионно-стойких сталей следует, что отечественная и импортная стали, а также их сварные соединения, обладают близкими свойствами – как по прочности, так и по повторно-статической долговечности.

Об авторах

М. А. Васечкин
Воронежский государственный университет инженерных технологий
к.т.н., доцент, кафедра технической механики, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


С. В. Егоров
Воронежский государственный технический университет
аспирант, кафедра технологии сварочного производства и диагностики, Московский проспект, 14, г. Воронеж, 394026, Россия


А. Б. Коломенский
Воронежский государственный технический университет
д.т.н., профессор, кафедра технологии сварочного производства и диагностики, Московский проспект, 14, г. Воронеж, 394026, Россия


Е. Д. Чертов
Воронежский государственный университет инженерных технологий
д.т.н., профессор, кафедра технический механики, пр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия


Список литературы

1. Vasechkin M.A., Davydov O.Yu., Kolomenskii A.B., Egorov S.V. Effect of welding and heat treatment regimes on the mechanical properties of various titanium alloy welded joints // Chemical and Petroleum Engineering. 2018. V. 54. № 7–8. P. 525–530. doi: 10.1007/s10556–018–0512–1

2. Шашкова Ю.Е. Применение титана и титановых сплавов для различных отраслей промышленности. Основные свойства и преимущества // Сфера нефтегаз. 2011. № 3. С. 166–167.

3. Глазунов С.Г., Ясинский К.К. Титановые сплавы для авиационной техники и других отраслей промышленности // Технология легких сплавов. 1993. № 7–8. С. 47–54.

4. Васечкин М.А., Егоров С.В., Коломенский А.Б., Чертов Е.Д. Временное сопротивление разрыву сварных конструкций, изготовленных из отечественных и импортных материалов // Вестник ВГУИТ. 2015. № 4(66). С. 61 – 65.

5. Производственная инструкция ПИ 1.2.587–02. Термическая обработка полуфабрикатов и деталей из титановых сплавов. М.: ВИАМ. 29 с.

6. Производственная инструкция ПИ 1.2.132–79. Удаление окалины и альфированного слоя с поверхности полуфабрикатов и деталей из титановых сплавов. М.: ВИАМ. 13 с.

7. Bai R. et al. Study on welding sequence of butt-welded structures based on equivalent heat source parameter // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2018. V. 163. P. 15–22.

8. Liang W., Deng D. Investigating the influence of external restraint on welding distortion in thin-plate welded structures by means of numerical simulation technology // Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 1063. №. 1. P. 012082. doi: 10.1088/1742-6596/1063/1/012082

9. Hector R., Naoki O., Hidekazu M., Sherif R. Development of a Practical Straightening Simulation for Welded Structures Using Inherent Strain Method // KnE Engineering. 2018. V. 3. №. 1. P. 332–343. doi: 10.18502/keg.v3i1.1438

10. Bhatti A.A., Barsoum Z., Khurshid M. Development of a finite element simulation framework for the prediction of residual stresses in large welded structures //Computers & Structures. 2014. V. 133. P. 1–11.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Васечкин М.А., Егоров С.В., Коломенский А.Б., Чертов Е.Д. Малоцикловая усталость сварных конструкций, изготовленных из отечественных и импортных материалов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(4):75-79. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-75-79

For citation: Vasechkin M.A., Egorov S.V., Kolomensky A.B., Chertov E.D. Low-cycle fatigue of welded structures made from domestic and imported materials. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(4):75-79. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-75-79

Просмотров: 91

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)