LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення якості зварних листових конструкцій за рахунок регулювання зварювальних деформацій

здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спецiальнiстю 05.03.06. - "Зварювання і спорiдненi теехнології". Нацiональний технiчний унiверситет Украiни "КПI ", Киiв, 1999 р.

Дисертацiя вмiщує теоретичнi та експериментальнi дослiдження зварочних деформацiй.

Встановлено фізичні закономірності формування активної зони, зони пластичної деформації 2b, при электродуговому наплавленнi 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 кiнетику 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 формозмiни , зсув металу в активній зоні залежить від схеми, ступеня закріплення деталей, що зварюються, і від напрямку зварювання: до жорсткостi або вiд жорсткостi посувається пальник.

Запропонованi методи розрахункового визначення зони пластичної деформації при різних умовах однопроходного зварювання. Запропоновані рiвняння для визначення усадочної сили для рiзних типiв зварних з'єднань.

Запропоновано способи та пристроп для наведення дуги на стик і регулювання зони пластичної деформації при зварюванні градієнтною обробкою та охолодженням.

Ключовi слова: зварювання, зона пластичної деформацій, переміщення металу в площині, кутова деформація, режим зварювання, жорсткість, початкові напруги, локальне охолодження.


A B S T R A C T

Gedrovich A.I. Increasing of welded sheets constructious quality by means of welding deformations regulating.-Manuscript/

The disertation for a competition of Doctor's scientific degree ( Engineering ) on speciality 05.03.06.- welding and the lire proccesses.

National Technical University of Ukraine "KPI",Kieiv,1999.

The disertation constat of theoretical and experimental researches to develop welding deformations.

Physical regularities of forming "active zone", zone of plastic deformation 2b п in electric-arc built-up welding on a plaste in the center and edge under chenging of welding parameters, number of passes, the direction of welding, residual strains scheme of fastening, width of a part , method of mounting, removed strips (bars), the conditions of cooling, starting strains have been de termined. Kinetics of plastic deformation developmen, travels of metal on plane and from plane in welding varions welds configurations have been studied. Has been established that the main technological factors influencing the size of plastic deformation zone under heating are specific energy of heating, speed of welding and residial welding strains. Three factors determining rigidness hardness of welding joint have been determined: general, local and rate of hardness chenging; deformation of form chenging, metal

shift in "active zone" depend on the scheme, form of fastening welded parts and direction of welding. Methods of defining zone of plastic deformation and angular deformation under various conditions of indirect welding have been offered. Methods and devices for arc pointing on the weld (joint) and regulating of plastic deformation zone in welding have been offered.


Key words: welding, zone of plastic deformation, welding parameter, rigidness hardness, starting stress (strein), artificial cooling.

АННОТАЦИЯ

Гедрович А.И. Повышение качества сварных листовых конструкций за счет регулирования сварочных деформаций. –Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 05.03.06 – сварка и родственные процессы.

Национальный технический университет Украины "КПИ", 1999.

Диссертация содержит теоретические и экспериментальные исследования по определению зоны пластических деформаций для любого типа сварных соединений. Исследованы особенности пластической деформации при наплавке на кромку и на лист. Установлены температурно-силовые условия развития неоднородной пластической деформации, закономерности которой не зависят от типа сварного шва: прямолинейный, криволинейный, круговой.

Сформулированы условия образования остаточных напряжений и их уровень. Показано, что при наплавке на лист остаточные напряжения могут превышать значение предела текучести основного металла.

Показаны условия образования плоско-напряженного и плоско-деформированного состояния в районе сварного шва. Изучены возможности управления размерами зоны пластической деформации конструктивно-технологическими мерами. При однопроходной односторонней сварке на рекомендуемых режимах управлять размерами зоны погонной энергией практически невозможно.

На основе исследований процессов в зоне термического влияния по полосам текучести получены выражения для определения зоны пластических деформаций для различных типов сварных соединений и получены выражения для определения фиктивной усадочной силы.

Сформулированы основные требования для повышения качества сварных листовых конструкций, которые связаны с минимизацией размера зоны пластических деформаций. Для регулирования ее размеров предложены ресурсосберегающие методы основанные на градиентной обработке, с получением растягивающих напряжений после сварки и локального охлаждения в процссе сварки.

Эффективность этих методов снижения деформаций и напряжений достигает 80%.

Исследованы закономерности перемещений в плоскости свариваемых листов. Нагрев свариваемой кромки приводит к перемещениям металла в направлении зазора.

Нагрев листа дает более сложные термомеханические процессы, которые определяются расположением исследуемой точки в срединном сечении она находится или у конца шва и схемой крепления и жесткостью соединения.

Создана расчетная модель и проведены многочисленные экспериментальные исследования образования угловой деформации швов конкретной длины. Показано наличие двух схем развития процесса во времени. Угловые деформации зависят от схемы крепления и момента снятия крепления (точечных прижимов), геометрии сварного шва и формы проплавления. Получены выражения для определения угловой деформации в зависимости от параметров режима сварки.

Разработанные методы повышения качества сварных листовых конструкций нашли применение на машиностроительных предприятиях.

Ключевые слова: сварка, пластические деформации, перемещения, градиентная обработка, охлаждение, качество.