Диссертация (1026076)
Текст из файла
Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)На правах рукописиТРУХАНОВ КОНСТАНТИН ЮРЬЕВИЧУДК 621.791РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТОДАОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КОБРАЗОВАНИЮ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН ПРИ СВАРКЕТОНКОЛИСТОВЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙСпециальность 05.02.10 – Сварка, родственные процессы и технологииДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:профессор, доктор технических наукЦарьков Андрей ВасильевичМосква - 20172СОДЕРЖАНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................
4 Глава 1. Современное состояние теории образования горячих трещин внержавеющих сталях .................................................................................................. 6 1.1. Механизм образования горячих трещин при сварке ........................................
6 1.2. Методы оценки склонности сварных соединений к образованиюгорячих трещин ........................................................................................................... 9 1.2.1. Расчетные методы оценки склонности сварных соединений кобразованию горячих трещин .................................................................................... 9 1.2.2. Экспериментальные методы оценки склонности сварных соединенийк образованию горячих трещин ............................................................................... 13 1.2.2.1.
Технологические методы .................................................................. 13 1.2.2.2. Машинные методы ............................................................................ 19 1.2.3. Расчетно-экспериментальные методики оценки склонности сварныхсоединений к образованию горячих трещин .......................................................... 30 1.3. Выводы по главе 1 .............................................................................................. 34 ЦЕЛЬ РАБОТЫ ......................................................................................................... 35 ЗАДАЧИ РАБОТЫ ....................................................................................................
35 Глава 2. Разработка тепловой модели процесса сварки тонколистовыхметаллических конструкций .................................................................................... 36 2.1. Математическая модель теплопереноса .......................................................... 38 2.2.Построениечисленноймоделирешениянелинейнойзадачитеплопроводности методом конечных разностей .................................................. 42 2.3. Программная реализация численной модели ..................................................
49 2.4. Экспериментальная верификация модели теплопереноса............................. 55 2.4.1. Описание оборудования ................................................................................. 55 2.4.2. Верификация модели при нагреве неподвижной дугой.............................. 60 2.4.3.
Нагрев тонких пластин движущейся дугой .................................................. 63 2.5. Выводы по главе 2 .............................................................................................. 70 3Стр.Глава 3. Максимальная кривизна хвостовой части сварочной ванны каккритерий опасности возникновения горячих трещин ........................................... 71 3.1. Форма сварочной ванны как критерий оценки опасности возникновениягорячих трещин .........................................................................................................
71 3.2. Методика определения максимальной кривизны ванны ............................... 80 3.3. Апробация методики определения максимальной кривизны ванны ............ 84 3.4. Выводы по главе 3 .............................................................................................. 91 Глава 4. Исследование максимальной кривизны хвостовой части варочнойванны как объективного критерия опасности возникновения горячихтрещин ........................................................................................................................
92 4.1. Термодеформационные процессы при испытаниях на сопротивляемостьобразованию горячих трещин принудительным деформированием ................... 92 4.2. Связь максимальной кривизны хвостовой части варочной ванны,действующего темпа деформации и опасности возникновения горячихтрещин ........................................................................................................................ 99 4.3. Влияние геометрии конструкции на темп деформации ............................... 108 4.4.
Влияние жесткости конструкции на темп деформации ............................... 114 4.4. Вывод по главе 4 .............................................................................................. 117 Глава 5. Апробация методики численной оценки опасности возникновениягорячих трещин ....................................................................................................... 119 5.1. Построение модели оценки опасности возникновения горячих трещинпри сварке тонколистовых металлических конструкций ................................... 119 5.2.Практическаяреализацияметодикиопределениямаксимальнойкривизны хвостовой части варочной ванны ......................................................... 134 5.3.
Выводы по главе 5 ............................................................................................ 143 Основные выводы и результаты работы ............................................................... 144 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................................... 146 4ВВЕДЕНИЕВнастоящеевремявКалужскойобластиактивноразвиваетсяавтомобильная промышленность.
В 2007 году был открыт автомобильныйзавод ООО «Фольксваген Груп Рус» международного концерна VolkswagenGroup. На заводе осуществляется как крупноузловая сборка автомобилей, так ипроизводство с высокой степенью локализации. Также в регионе были созданызаводы OOO «ПСМА Рус», производящий автомобили марок Пежо, Ситроен иМитцубиси и ЗАО «Вольво Восток» выпускающий грузовые автомобили. Дляобеспечения функционирования этих заводов в регионе были образованыпредприятия производителей автокомпонентов. Основными из них являютсяООО «Бентелер Аутомотив», ООО «Гестамп-Северсталь Калуга», ООО«Шердель Калуга», ООО «Форесия Аутомотив Девелопмент», ООО «Бозал» иряд других.Припроизводствеавтомобилейширокоприменяетсядуговаяиконтактная сварка, а также лазерная пайка. С помощью дуговой сваркиизготавливаются несущие элементы кузова, подвеска, силовые элементызащиты, элементы выхлопных систем и другие.
Для изготовления данныхэлементов часто применяются высоколегированные стали и алюминиевыесплавы.При сварке высоколегированных сталей, никелевых и алюминиевыхсплавов типичным дефектом сварных соединений являются горячие трещины(ГТ). Вопросы обеспечения технологической прочности были и остаютсяцентральными вопросами теории сварочных процессов.
Большой вклад вразвитие данной теории внесли отечественные ученые [1-3]. Именно ихстараниямибылакристаллизационныхразработанатрещин,аклассическаявведенноетеорияНиколаемобразованияНикифоровичемПрохоровым понятия «температурного интервала хрупкости» (ТИХ) вошло вовсе мировые учебники по теории сварки. Определенным итогом почти5полувековых исследований образования ГТ явился изданный в 1984 годуотечественный стандарт ГОСТ 26389-84 - «Соединения сварные.
Методыиспытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сваркеплавлением» [4]. Разрабатываемые за границей методы испытания так жепроходили практическую апробацию и стандартизацию. В частности в Европе в2005 г. был принят стандарт ИСО 17641 [5]. Анализ этого документа показалстремлениекупрощениюиунификациипроцедурыиспытания,а,следовательно, повышению удобства использования в производственныхусловиях и воспроизводимости результатов в различных лабораториях [6, 7].Однако все экспериментальные методики позволяют получать лишькачественные оценки и проводить сравнительный анализ материалов итехнологий сварки. Оценка стойкости сварных конструкций с помощью этихметодик затруднительна, так как в процедуре испытания невозможно учесть всефакторы, возникающие при сварке реальных изделий.Возможным путем решения этой проблемы является совместноеиспользование экспериментальных и расчетных методик.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
