WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Анализ зависимости скорости ультразвука от напряженно-деформированного состояния алюминиевого сплава позволил решить важную технологическую задачу. А именно, в настоящее время все большее применение в авиаци онной промышленности находят деформируемые сплавы с твердорастворным упрочнением системы Al-Mg-Li, так как Li в качестве легирующего элемента обеспечивает необходимые прочностные и эксплуатационные характеристики, при этом он значительно легче меди. В процессе промышленного производства ответственных деталей важной технологической операцией является сварка тонких листов значительной продолжительности. Процесс этот трудоемкий и энергозатратный (необходимо дополнительно использовать проволоку и специальные флюсы), при этом, в случае стальных соединений, в настоящее время широко используется метод лазерной сварки.

Чтобы решить вопрос применения лазерной сварки для соединения деталей из алюминий-литиевых сплавов, необходимо обеспечить надежный, экономичный и одновременно мощный источник лазера и простую технологию лазерной сварки.

Эта часть работы выполнена в рамках интеграционного проекта СО РАН №30 «Моделирование технологии лазерной обработки материалов». В рамках проекта был разработан автоматизированный лазерный комплекс, позволяющий выполнять сварные швы большой протяженности в изделиях сравнительно простой формы. Основа комплекса – непрерывный технологический СО2 лазер с многопроходным самофильтрующим резонатором. Размеры и форма фокального пятна стабильны, а осевая интенсивность излучения пропорциональна мощности и может регулироваться.

Анализ механических характеристик и металлографические исследования сварного шва, получаемого с использованием вышеуказанного оборудования, показали, что, несмотря на высокие прочностные характеристики получаемых соединений, они не соответствуют требованиям по пластичности, предъявляемым к данному сплаву, вследствие высокой пористости. В лаборатории физики прочности предложено проводить дополнительную ультразвуковую ударную обработку сварных соединений с использованием портативного прибора УЗГ-1/2, с выходной мощностью 500 Вт.

На рисунке 10 представлены распределения значений относительной скорости ультразвука в основном материале, вблизи сварного шва и в самом сварном соединении в зависимости от мощности ультразвуковой ударной обработки. Из рисунка 10 (а) хорошо видно, что скорость ультразвука в сварном соединении после ультразвуковой ударной обработки возрастает, так как согласно металлографическим исследованиям, после такой обработки большинство пор в сварном шве закрываются. На рисунке 10 (б) показано, что после обработки сварного соединения ультразвуком при мощности прибора на выходе 500 Вт скорость ультразвука в области сварного шва и зон термического влияния меняется плавно и соответствует скорости ультразвука в листах основного металла, то есть уровень внутренних напряжений в сварном шве становится соответствующим уровню напряжений в основном материале.

Подробный анализ характера зависимости скорости ультразвука от напряженно-деформированного состояния алюминиевых сплавов позволяет обосновать V/V0 V/V1,1,0,0,0,0,0,0,0,996 0,0,995 0,-60 -40 -20 0 20 40 х,мм -60 -40 -20 0 20 40 х,мм (а) (б) Рисунок 10. Графики распределения относительной скорости ультразвука вблизи сварного соединения и в сварном шве сплава 1420Т (1 – без обработки; 2 – после ультразвуковой ударной обработки): а – мощность прибора на выходе 300 Вт, б – мощность прибора ультразвуковой ударной обработки на выходе 500 Вт.

рекомендации по выбору интенсивности ультразвуковой ударной обработки при дополнительной обработке ответственных соединений, выполненных методом лазерной сварки.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Установлено, что деформационная кривая сплава Д1 с прерывистой текучестью имеет трехстадийный вид и содержит: стадию линейного упрочнения на интервале 0,012<<0,023, стадию параболического упрочнения Тейлора 0,036<<0,064 и стадию предразрушения 0,074<<0,15.

2. Установлено, что тип зубчатости кривой нагружения определяется стадийностью пластического течения. На стадии линейного упрочнения формируются зубцы типа В или С, а на стадии Тейлора и на стадии предразрушения зубцы типа А.

3. Установлено, что, несмотря на прерывистую текучесть, картины макролокализации деформации в сплаве эволюционируют в строгом соответствии с закономерностью, установленной для материалов с монотонной деформационной кривой: на стадии линейного упрочнения – фазовая автоволна локализованной пластичности, на стадии Тейлора – стационарное пространственно-периодическое распределение очагов макролокализации, на стадии предразрушения – стационарная высокоамплитудная зона локализации деформации в месте будущего разрушения, к которой, как к центру, самосогласованно движутся остальные очаги локализованной деформации.

4. Предложена модель формирования картин макролокализованной деформации в материалах с прерывистой текучестью, согласно которой автоволна локализованной пластичности обусловлена эстафетным формированием мезополос деформации и соответствующих им зубцов типа С, стационарное пространственнопериодическое распределение очагов макролокализации деформации – симметричным формированием мезополос и зубцов типа А в этих очагах, а самосогласованное движение очагов макролокализации к месту будущего разрушения – асим метричным формированием полос типа А в очагах макролокализации пластической деформации.

5. Установлено, что скорость распространения ультразвука при активном нагружении материала с прерывистой текучестью также меняется скачкообразно, начиная с условного предела текучести и до разрушения, при этом общая тенденция к ее уменьшению сохраняется. Форма и амплитуда скачков на кривой ультразвука остаются постоянными в пределах стадии линейного деформационного упрочнения и параболического упрочнения Тейлора, при этом на стадии линейного упрочнения в пределах одного скачка на кривой ультразвука формируется один зубец типа В или С, а на стадии тейлоровского упрочнения в пределах скачка формируются более одного зубца типа А.

6. Установлено, что формирование скачков скорости ультразвука на стадии предразрушения обусловлено зарождением подвижных очагов макролокализованной деформации.

7. Установлено, что использование автоциркуляционого метода ультра-звукового контроля для анализа напряженно-деформированного состояния сварных соединений листов из алюминиевого сплава, полученных методом лазерной сварки, позволяет осуществлять аттестацию качества данных сварных соединений и интенсивности ударной ультразвуковой обработки этих швов.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Бочкарёва, А.В. Кинетика очагов локализованной пластичности при деформации и разрушении сплава Д1 / А.В. Бочкарёва, Л.Б. Зуев, В.И. Данилов // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2008. – № 11. – С. 68–73.

2. Данилов, В.И. Макролокализация деформации в материале с прерывистой текучестью / В.И. Данилов, А.В. Бочкарёва, Л.Б. Зуев // Физика металлов и металловедение. – 2009. – № 6. – Т. 107. – С. 660–667.

3. Данилов, В.И. Особенности изменения скорости ультразвука на этапе предразрушения при деформации сплава Д1 / В.И. Данилов, А.В. Стрельникова (Бочкарёва) // Вестник УГТУ-УПИ. –2006. – № 11 (82). – С. 140–143.

4. Стрельникова (Бочкарёва), А.В. Макролокализация пластического течения при деформировании и разрушении дуралюмина / А.В. Стрельникова (Бочкарёва), Л.Б. Зуев, В.И. Данилов // Физическая мезомеханика. – 2006. – № 9.

Спец.выпуск. – С. 87–90.

5. Полетика, И.М. Изменение скорости звука на площадке текучести стали 09Г2С при движении фронта полосы Чернова-Людерса / И.М. Полетика, М.В.

Перовская, Г.В. Трусова, А.В. Стрельникова (Бочкарёва), Л.Б. Зуев, Я.А. Охрименко // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. – 2003. – № 1. – С. 43–47.

6. Bochkareva, A.V. Distinctive feature of plastic flow macrolocalization and of acoustic impulse generation in material with intermittent plastic flow behavior/ A.V.

Bochkareva, V.I. Danilov, L.B. Zuev // Steel research international. – 2008. – № 79.

Special Edition. – Vol.2. – P. 663–668.

7. Лунев, А.Г. О влиянии структурных превращений в деформируемых материалах на скорость и затухание волн Рэлея / А.Г. Лунев, А. В. Бочкарёва // Известия ТПУ. – 2008. – Т.312. – № 2. – С. 188–191.

8. Стрельникова (Бочкарёва), А. В. Скачкообразные изменения скорости ультразвука при пластической деформации сплава Д1 / А.В. Стрельникова (Бочкарёва) // Физика и химия высокоэнергетических систем. Сборник материалов. – Томск: ТГУ, 2005. – С. 240–243.

9. Стрельникова (Бочкарёва), А.В. Взаимосвязь изменений скорости ультразвука со стадийностью деформационной кривой сплава Д1 / А В. Стрельникова (Бочкарёва), Л.Б. Зуев, В.И. Данилов // Современные техника и технологи.

Сборник трудов. – Томск: ТПУ, 2006. – С. 484–486.

10. Стрельникова (Бочкарёва), А.В. Влияние процесса релаксации напряжения на скорость ультразвука в сплаве Д1 / А.В. Стрельникова (Бочкарёва), А.Г. Лунев // Физика и химия высокоэнергетических систем. Сборник материалов. – Томск: ТГУ, 2006. – С. 120–123.

11. Болотина, И.О. Локализованная пластичность металлов на этапе предразрушения / И.О. Болотина, В.И. Данилов, А.В. Бочкарёва, А.В. Симухина // Прочность и разрушение материалов и конструкций. Материалы конференции. – Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2008. – С. 103–111.

12. Смирнова, А.С. Кинетика локализации деформации на стадии линейного упрочнения в материале с прерывистой текучестью на примере сплава Д1 / А.С. Смирнова, А.В. Бочкарёва // Новые материалы. Создание, структура, свойства. Труды. – Томск: Издательство ТПУ, 2008. – С. 62–66.

13. Закамалдина, М.О. Исследование особенностей изменения скорости ультразвука в материале с прерывистой текучестью // М.О. Закамалдина, А.В. Бочкарёва // Новые материалы. Создание, структура, свойства. Труды. – Томск: Издательство ТПУ, 2008. – С. 67–69.

14. Стрельникова (Бочкарёва), А.В. Кинетика очагов локализованной пластичности при деформации и разрушении сплава Д1 / А.В. Стрельникова (Бочкарёва), Л.Б. Зуев, В.И. Данилов // Актуальные проблемы прочности. Сборник тезисов. – Белгород: БелГУ, 2006. – С. 148.

15. Данилов, В.И. Особенности изменения скорости ультразвука при деформации сплава Д1 // В.И. Данилов, А.В. Стрельникова (Бочкарёва) // Механика микронеоднородных материалов и разрушение (IV Всероссийский научный семинар памяти профессора С.Д. Волкова). Сборник тезисов. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. – С.17.

16. Лунев, А.Г. Скорость волн Релея в процессе релаксации напряжений / А.Г.

Лунев, Д.И. Найчуков, А.В. Стрельникова (Бочкарёва) // Проблемы механики.

Теория, эксперимент и новые технологии. Сборник тезисов. – Новосибирск:

ИТПМ СО РАН, 2007. – С. 37-38.

17. Данилов, В.И. Особенности макролокализации деформации и акустического отклика на стадии предразрушения металлов и сплавов / В.И. Данилов, Л. Б. Зуев, А.В. Бочкарёва, И.О. Болотина // Механика микронеоднородных материалов и разрушение. Сборник тезисов. – Екатеринбург: НИСО УрО РАН, 2008. – С. 65.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»