LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

деформації, із зворотньої сторони.

5. Розроблено пристрій для формування шва й одночасного опрацювання зони термічного впливу зі зворотньої сторони для зменшення деформацій листових металоконструкцій.

6. Розроблено спосіб комбінованого опрацювання, що включає одночасне прокатування і розтяг зварного шва.

7. Технологічна інструкція з розрахунку очікуваних деформацій у площині і з площини, методів їх регулювання за рахунок локального опрацювання зварного шва і "активної" зони передана організації "ЛуганскПТІІМАШ" і Брянський машинобудівний завод.

8. Створено технологічні процеси складання і зварювання, виготовлені установки для зварювання замикаючого стику обечаек (завод хімічного машинобудування м. Снєжноє, Донецька обл.).

9. Розроблено технологічний процес складання і зварювання безкаркасноi бічної стінки тепловоза 2ТЭ121, що включає градієнтне опрацювання з одержанням деформацій у межах допусків (ПО "Лугансктепловоз", м. Луганськ).

10. Результати досліджень використані в навчальному процесі в Східноукраїнському державному університеті (м. Луганськ).

Апробація роботи. Основні положення і результати роботи доповідалися й обговорювалися на міжнародних, республіканських і галузевих науково -технічних конференціях, нарадах, семінарах, на щорічних науково - технічних конференціях Східноукраїнського державного університету (1975 - 1997 г), на міжнароднiй - Київ 1986, 1995, на союзних - Ленінград 1985, Вільнюс - 1977, Могилів - 1985 р, Перм - 1979, Ташкент - 1979, Волгоград - 1980 р, Жданов - 1987, 1996, на регіональній - Ворошиловград - 1983.

У повному обсязі дисертація доповідалася і була схвалена на розширеному засіданні кафедри зварювання і литїя механічного факультету Східноукраїнського державного університету, на кафедрі зварювального виробництва НТУУ "КПІ" - 1999 р.

Публікації. За темою дисертації опубліковано дві монографії і 46 робіт, у тому числі 12 авторських посвідчень, 5 звітів про виконання науково - дослідницьких робіт.

Структура й об'єм роботи. Дисертацiя складаєтся з вступу, семи глав, загальних висновкiв та результатiв роботи на 230 сторінках машинописного тексту, додатково включає 151 малюнок, 40 таблиць, 287 літературних джерел і додаток на 17 сторінках.

Автор захищає положення і результати, які отримав особисто.

1. Положення теорії макроскопічної пластичної деформації при зварювальному нагріванні й охолодженні в процесі формування зварних з'єднань рiзних типів із застосуванням крапкових, переривчастих і безупинних швів різної траєкторії.

2. Результати теоретичних і експериментальних досліджень механізму формування тимчасових і залишкових зварювальних напруг при зварюванні на прохід при виконанні багатопрохідного зварного шва і з застосуванням проміжної високої відпустки.

3. Результати теоретичних і експериментальниих досліджень розмірів зони пластичної деформації й усадочної сили при наплавленні валика на крайку і на лист з обліком механічних властивостей сталі і жорсткості зварного з'єднання.

4. Теорію й інженерні методи розрахунку розміру кутових деформацій при зварюванні листових конструкцій з різною формою. проплавлення і методи їхнього регулювання.

5. Результати комплексних экспериментальних досліджень щодо впливу на процеси пластичного деформування технологічних і конструктивних методів, у тому числі перемінної жорсткості і встановлення основних напрямків регулювання залишкових деформацій і напруг.

6. Результати експериментальних досліджень переміщень металу біляшовної зони в різних умовах формування зварного з'єднання і схеми закріплення зварного шва.

7. Теоретичні і експериментальні дослідження з силового навантаження, градиентному і комбінованому опрацюванню зварних з'єднань для одержання листових конструкцій заданих розмірів зварених різними способами.

8. Розробки по проектуванню типових технологічних процесів і установок для виготовлення різних видів листових зварных конструкцій (обечаєк різного призначення, плоских конструкцій і т.д).

Методологія і методи досліджень. Загальною методологічною основою роботи є комплексний аналітичний підхід при визначенні розмірів активної зони і процесів, що у ній відбуваються. Це передбачає дослідження взаємодії температурного поля , що рухається, з власними або початковими напругами і жорсткістью основного металу на всіх етапах формування зварного з'єднання. Теоретичні дослідження проводилися на базі наукових основ теорії пружностi металів, теорії пластичності, механіки твердого тіла, теплофiзики, теплопередачi. Експериментальні дослідження проводилися в лабораторіях і заводських умовах із використанням сучасного устаткування і приладів, а також із застосуванням методів планового експерименту і їх опрацювання за допомогою методів математичної статистики. При виконанні експериментальних досліджень використовували кінозйомку, тензометрування, металографічне травлення і стандартні методики з визначення твердості, залишкових напруг і термічних циклів.

Основной змiст роботи

У введенні розкрита актуальність дисертаційної роботи, обгрунтована мета роботи, сформульовані наукова новизна й основні положення, якi виносяться на захист.

Особливістю листових конструкцій є габаритні розміри, складні геометричні форми, велика кількість зварних швів, значна податливість металу, що зварюється, формування плоского напруженого стану, наявність зовнішніх зв'язків і раніше виконаних швів. Формування зварных з'єднань відбувається в умовах локального нагрівання з великим градієнтом температури і різної жорсткості основного металу. Це призводить до утворення тимчасових деформацій, що визначають абсолютний розмір і характер залишкових деформацій, що виражаються в зміні геометрії зварной конструкції після повного остигання. Всі ці зміни геометрії листових конструкцій зводяться до декількох видів: деформації продольного і поперечного укорочення, кутові деформації і деформації втрати стiйкості. Зміна проектних форм і розмірів конструкції викликається сукупністю перерахованих видів деформацій. Нерівномірно нагрітий метал витримує впливи з боку не нагрітого металу. Це приводить до появи напруг і деформацій. Якщо напруги в який - або частини перетину елементу досягають межі текучості, то з'являються пластичні деформації - укорочення. При остиганні відбувається зворотний процес із розвитком пластичних деформацій подовження.

В даний час використовуються різні підходи в рішенні задачі щодо розмірів зварювальних напруг і деформацій. У залежності від використаних засобів їх можна класифікувати на: розрахункові, розрахунково - експериментальнi і експериментальнi. Застосування цих методів дозволило установити ряд основних закономірностей в утворенні і розподілі зварювальних напруг і деформацій у сучасних конструкціях. Однак через складні явища не існує єдиного методу визначення зварювальних напруг і деформацій. Проте більшість досліджень підтверджують розвиток пластичної деформації визначеного розміру в зоні термічного впливу. Розмір пластичної деформації за різними оцінками коливається від 1 до 5 %. Більшість дослідників вважають, що в середньому в лінії сплавки розмір пластичної деформації досягає 2 %. Все це свідчить про те, що причиною деформацій формозміни металоконструкцій є зона пластичної деформації. Крім