Дифузійне зварювання з керованим напружено-деформованим станом та модифікуванням поверхонь з’єднання - Автореферат

Однак, особливості формування напружено-деформованого стану (НД стану) при ДЗ залежно від фізико-механічних властивостей (ФМВ) матеріалів, структурних перетворень, технологічних параметрів процесу, геометричних характеристик вузлів, пластичних деформацій досліджено мало. Дослідження виконувалися протягом 1998…2009 років за пріоритетним напрямком розвитку науки і техніки «Новітні технології і ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості і агропромисловому комплексі» в рамках плану НДР НУК та НТУУ „КПІ” по дослідженню термодеформаційних і термодинамічних процесів при дифузійному зварюванні, паянні і наплавленні однорідних і різнорідних матеріалів (теми 1347, 1998…2001 рр., № ГР 0100U003108; 1477, 2002…2004 рр., № ГР 102U005200; 1554, 2005…2007 рр., № ГР 105U001768; 1673, 2008...2009 рр., № ГР 0108U001168); 2800 „Дослідження механізму формування і властивостей газотермічних покриттів з нанофазною складовою” (2005...2007р.р., № ГР 0105U001064); 2109-п „Дослідження механізму зєднання матеріалів в умовах керованої високоенергетичної плазмохімічної обробки поверхонь” (2008...2009 рр., № ГР 0108U000572); на замовлення ДП ,,Харківське агрегатне конструкторське бюро’’ по дослідженню і розробці технології дифузійного зварювання корпусів електромагнітних клапанів з армко-заліза і нержавіючої сталі та дифузійне зварювання корпусів (теми 1598, 2006 р., № ГР 0106U009875 і 1606, 2006 р., № ГР 0106U009876); на замовлення ДП «Науково-виробничий комплекс газотурбобудування «Зоря-Машпроект» № 1643/1981/070 «Дослідження і розробка технології вакуумного паяння-зварювання деталей з нікелевого сплаву Inconel 718» (2007...2008 рр., № ГР0108U001172); на замовлення НВП «Технобім», теми №1670 та 09/12/1763 на розробку технології, оптимізацію та паяння з тиском промислової партії металокерамічних вузлів (2008...2010 рр.); а також згідно договорів про творчу співдружність в області модифікування матеріалів пучками заряджених часток з Інститутом високострумової електроніки СВ РАН (1/с-2006, від 20.09.2006 р.); з Інститутом електрозварювання ім. визначити закономірності формування НД стану типових вузлів при різних ФМВ матеріалів, що зєднуються, під впливом технологічних параметрів ДЗ, геометричних і конструктивних чинників в умовах пружності і пластичних деформацій, що відбуваються при напруженнях, які досягають границі плинності матеріалів і при повзучості; Наукова новизна роботи полягає у встановлених закономірностях формування НД стану в умовах пружності і пластичності при ДЗ різнорідних матеріалів з урахуванням їх ФМВ, геометричних і конструктивних чинників, параметрів режиму зварювання, а також впливу НД стану і модифікування поверхонь на утворення зєднань, що визначає шляхи вдосконалення технологій ДЗ. На базі встановлених закономірностей розподілу пластичних деформацій запропоновані показники, що визначають можливість формування якісних зєднань за значеннями: коефіцієнта рівномірності розподілу пластичних деформацій уздовж стику K, величина якого може змінюватися від 1 (ідеальний варіант) до 0 (несприятливий варіант); відносної величини зони деформаційного застою х0, що змінюється від 0 (оптимальний варіант) до 1 (неприйнятний варіант); ступеня локалізації пластичних деформацій в зоні стику уо - змінюється від 1 (пластичні деформації утворюються по всій висоті) до нуля (пластичні деформації в середній частині стику відсутні), при цьому обидва крайні значення не є оптимальними і цей показник може використовуватися як додатковий до перших двох і повинен бути якомога меншим, але відмінним від нуля; граничного запасу міцності по залишковим напруженням - в оптимальному варіанті він повинен бути якомога більшим і в будь-якому випадку не меншим за одиницю.У першому розділі проаналізовано існуючі гіпотези формування зєднань при зварюванні тиском, зокрема, при ДЗ, вплив ФМВ, способів підготовки поверхонь, технологічних параметрів, геометричних характеристик вузлів на якість зєднань, способи інтенсифікації процесу їх утворення, зокрема шляхом активної деформації, створення в стику дотичних напружень, застосування проміжних прошарків тощо, які розроблено і розвинуто в роботах М.Ф. Відзначено обмежену кількість робіт в яких, досліджено особливості формування НД стану при ДЗ різнорідних матеріалів з урахуванням пластичних деформацій при напруженнях, більших за границю плинності одного з матеріалів, або деформацій повзучості. Відсутність в літературі комплексних досліджень щодо формування НД стану при ДЗ і залишкових напружень у зєднанні різнорідних матеріалів залежно від їх структурного стану, ФМВ, технологічних параметрів режимів, геометрії вузлів в умовах пружного і пластичного деформування, впливу НД стану і модифікуванням поверхонь на формування зєднань, що визначають шляхи вдосконалення технологій ДЗ, та проектування деталей і вузлів, визначили мету та задачі дисертаційної роботи. У звязку з відсутністю в літературі повної інформації, щодо ФМВ матеріалів, необхідної для моделювання НД стану зварних вузлі, в розд.2 наведено рез

2. Основний зміст роботи