WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 37 | 38 || 40 | 41 |   ...   | 65 |

Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева Статическая прочность образцов, изготовленных из фрезерованных заготовок, деформированных при различных режимах формообразования Статическая прочность при растяжении lо = 5,65 Fo В95пчТ2, плита В95пчТ3, плита № вариантолщиной 40 мм толщиной 40 мм та обраОбработка образцов Толщина образцов 3,5 мм Толщина образцов 2,0 мм ботки образца = 0,2 % = 1,0 % в, 0,2,, 0,2,, в, МПа МПа МПа % МПа % 1 Исходное состояние 552 474 8,4 519 44 7,Деформирование многоударной выколоткой при нагре2 511 454 9,0 517 453 7,ве 150 С Деформирование в режиме ползучести методом занево3 514 434 8,5 517 452 6,ливания при температуре 180 С в течение 45 мин Примечание: lо – длина рабочей части образца; Fo – площадь расчетного сечения образца.

Исходное состояние Выколотка, Т=150 С Деформирование в режиме ползучести при Т=180 С Варианты деформирования Рис. 1. Усталостная долговечность образцов с отверстием (Кt = 2,6), изготовленных из заготовок сплава В95пчТ3, деформированных ( = 1,5 %) при различных режимах формообразования max = 160 МПа; R = 0,1; f = 20 Гц:

по традиционной технологии ( ); в режиме ползучести ( ) Рис. 2. Усталостная долговечность образцов с отверстием (Кt = 2,6), изготовленных из заготовок сплава В95пчТ(лист 5,8 мм, вырезка в направлении проката), деформированных ( = 0,2 %) при различных режимах формообразования:

при различных режимах формообразования: в исходном состоянии ( ); после деформирования многоударной выколоткой ( ); после деформирования в режиме ползучести ( ) N, циклов Технологические процессы и материалы Рис. 3. Усталостная долговечность образцов (рабочее сечение 3,5 30 мм) с отверстием (Кt = 2,6), изготовленных из заготовок сплава В95пчТ2 (плита, вырезка в направлении проката), деформированных ( = 0,2 %) при различных режимах формообразования: в исходном состоянии ( ); после деформирования многоударной выколоткой ( ); после деформирования в режиме ползучести ( ) 2l/N, циклов К, МПа Рис. 4. Зависимость скорости развития трещины от размаха коэффициента интенсивности напряжений для плиты сплава В95пчТ2 (сплав В95пчТ2, плита толщиной 40 мм, направление вырезки образца вдоль проката, рабочее сечение образца – 3,5 60 мм; mах = 98 МПа; R = 0,1; f = 10 Гц): исходное состояние (1); деформирование многоударной выколоткой при Т = 150 С (2); деформирование в режиме ползучести при Т = 180 С методом заневоливания (3) Сплав В95пчТ2 демонстрирует повышенную стой- на межкристаллитную коррозию (МКК) показал, что кость к коррозионному растрескиванию независимо несмотря на внешнее поражение поверхности (потерю от варианта обработки: все образцы простояли в стан- блеска, характерную для всех рассмотренных случаев), дартном электролите под нагрузкой (при заданном очагов развития МКК не обнаружено. После стандартнапряжении, равном 0,750,2) (контрольная временная ных испытаний в течение 7 суток по ГОСТ 9.904 все база 90 суток без разрушения (ГОСТ 9.019)). образцы имеют примерно одинаковую, близкую У образцов после деформирования в режиме пол- к третьему баллу, стойкость к расслаивающей коррозучести интенсивность поражения местной коррозией зии. Аналогичные результаты получены при станзначительно ниже. Анализ шлифов образцов сплава дартных испытаниях на межкристаллитную, расслаиВ95пчТ2 (всех серий) после испытаний по ГОСТ 9.021 вающую коррозию и коррозионное растрескивание Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева для образцов всех исследуемых вариантов формоиз- щих снижению отрицательного влияния деформироменения образцов сплава В95пчТ3 [2]. вания [3].

Деформирование в режиме ползучести оказало не- Нагрев естественно состаренных сплавов инициисущественное влияние на изменение микроструктуры рует ускоренное старение и, как следствие, изменение плиты сплава В95пчТ2, в частности, произошло механических свойств: снижение сопротивления уснезначительное укрупнение нерастворимых фаз по талости и характеристик вязкости разрушения. В силу сравнению с микроструктурой исходного полуфабри- этого, формообразование деталей из таких сплавов ката. При деформировании выколоткой отмечено не- требует других подходов и становится необходимым равномерное дробление зерен, что, по-видимому, обу- поиск новых режимов, не связанных с нагревом сплавов. Например, реализовать формообразование при словливает большее рассеяние экспериментальных нормальной температуре можно за счет интенсификаданных при испытании образцов на сопротивление ции реологического процесса путем наложения доразвитию трещин усталости.

полнительных силовых полей типа магнитноСледует учитывать, что температура режима исимпульсного или электрического воздействия на макусственного старения (160...180 С), при которой териал, позволяющего за счет кратковременного напроисходит формообразование, не может обеспечить грева обеспечить при определенной схеме нагружеполной релаксации напряжений, создаваемых в детания требуемые или приемлемые параметры деформилях при заневоливании. При этом остаточные напрярования и требуемую величину конечной пластичежения ведут к упругой отдаче (пружинению), котоской деформации в металлах и сплавах, облегчить рую необходимо учитывать при выборе деформации релаксацию общих и локальных остаточных напряжезаневоливания. Можно предположить, что снизить ний в зонах их опасной концентрации.

эффект пружинения либо избежать его, но без увелиАвтором была проведена оценка влияния процесчения допускаемых температур, можно интенсификасов формообразования с использованием импульсноцией процесса деформирования. Это особенно важно го тока на сопротивление усталости конструктивных при формообразовании деталей из сплавов 1163, элементов из сплава Д16чАТ. Представлены зависиД16чТ, 2024Т351, применяемых в авиационных конмости сопротивления усталости конструктивных обструкциях, как правило, в естественно состаренном разцов, деформированных с применением электросостоянии. Формообразование методом заневоливастимуляции, от длительности воздействия импульса, ния для этих сплавов возможно только при нормальсовпадающего по направлению с продольной осью ной температуре. Отсюда, для получения требуемой заготовок.

геометрии, заготовку, с учетом упругой отдачи, необПоказано, что воздействие импульсного электриходимо деформировать с большим упреждением, ческого тока перед операцией деформирования сплава т. е. с большей начальной деформацией. УменьшеД16чАТ повышает сопротивление усталости (рис. 5) ние усталостной долговечности после деформирована исследуемых уровнях циклических напряжений ния сплава при исследованных параметрах подтверпо cравнению с усталостной долговечностью подобждает необходимость поиска методов, способствуюных образцов в исходном состоянии.

Рис. 5. Усталостная долговечность образцов с отверстием (Кt = 2,5), изготовленных из балок (сплав Д16чАТ лист 4,0 мм), деформированных ( = 1,5 %) при нормальной температуре после воздействия импульсного электрического тока: исходное состояние ( ); деформирование после воздействия ИЭТ, = 120 с, Т = 60 С ( ); деформирование после воздействия ИЭТ, = 30 с, Т = 60 С ( ) Технологические процессы и материалы Так, воздействие импульсного электрического то- исследуемых вариантов формоизменения образцов ка (ИЭТ) с длительностью импульса 120 с, направ- сплава В95пчТ3 [5].

ленного вдоль проката, повышает усталостную долго- Установлено, что воздействие импульсного элеквечность образцов на 25 %, а при длительности воз- трического тока перед операцией деформирования действия импульса 30 с – на 15 % [4]. сплава Д16чАТ повышает сопротивление усталости Таким образом, при исследовании влияния пара- на исследуемых уровнях циклических напряжений метров процесса формообразования с остаточной де- в сравнении с усталостной долговечностью подобных формацией заготовок, не превышающей 1,5 %, харак- образцов в исходном состоянии.

терной для большинства крупногабаритных фрезероБиблиографические ссылки ванных панелей крыла и панелей фюзеляжа планера ЛА, на прочностные характеристики и коррозионные 1. Кузнецов А. А., Алифанов О. М., Ветров О. М.

свойства деталей из алюминиевых сплавов В95пчТ2, Вероятностные характеристики прочности авиационВ95пчТ3, Д16чАТ, установлено, что механические ных материалов и сортамента. М. : Машиностроение, свойства сплава В95пчТ2 после деформирования в 1970.

режиме ползучести (при температуре 180 С) имеют 2. Акопян К. Э., Бутушин С. В., Семин А. В. Анапоказатели прочности исходного полуфабриката лиз данных о коррозионном состоянии самолетов тисплава В95пчТ3.

па ТУ-154, базирующихся в различных региональных Показано, что формообразование в режиме ползууправлениях гражданской авиации // Науч. вестн.

чести практически не влияет на сопротивление устаМГТУ ГА. 2007. № 119. С. 41–49.

лости образцов из сплава В95пчТ2 на исследуемых 3. Туманов А. Т., Квасов Ф. И., Фридляндер И. Н.

уровнях циклического нагружения в сравнении с исАлюминий. Металловедение, обработка и применение ходным состоянием.

алюминиевых сплавов : пер. с англ. М. : Металлургия, Установлено, что у образцов из сплава В95пчТ1972.

после деформирования в режиме ползучести интен4. Бутушин С. В. Анализ живучести материала сивность поражения местной коррозией значительно конструкции планера воздушных судов, имеющих ниже. Сплав В95пчТ2 демонстрирует повышенную длительную эксплуатационную наработку // Науч.

стойкость к межкристаллитной, расслаивающей корвестн. МГТУ ГА. 2008. № 130. С. 7–13.

розии и коррозионному растрескиванию независимо 5. Остаточные напряжения в деталях из высокопрочот варианта обработки.

ного алюминиевого сплава В95 после различных метоАналогичные результаты получены при стандартдов обработки / С. И. Иванов, В. Ф. Павлов, В. И Змиевных испытаниях на межкристаллитную коррозию ский, А. В. Можаев // Проблемы прочности. 1980.

и коррозионное растрескивание для образцов всех № 8. С. 60–62.

A. V. Katsura ANALYSIS OF EFFECTS OF REGIMES OF FORM COMPOSITION ON STRENGTH AND CORROSIVE PROPERTIES OF ELEMENTS OF ALUMINUM ALLOY BASED STRUCTURES All widely known methods of form composition of structural alloys in the cold state via poly-percussive drifting lead to occurrence of intolerable buckling and mounting tensions, which drastically affect the life duration of aircraft structures.

Keywords: deformation, form composition, durability, life duration, corrosion.

© Кацура А. В., Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева УДК 621.В. А. Левко, А. А. Левко ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ МАЛЫХ ОТВЕРСТИЙ* Проведены исследования потока рабочей среды отверстий с малой площадью поперечного сечения. Разработан новый состав рабочей среды, наполненной алмазными пастами. Экспериментальная обработка зубчатого венца показала применимость рабочей среды нового состава для обработки малых отверстий.

Ключевые слова: абразивно-экструзионная обработка, кольцевая щель, рабочая среда, площадь поперечного сечения, выравнивающее устройство.

Одной из проблем в машиностроении является ды в целом [3]. Вид и характер деформации рабочей финишная обработка отверстий и каналов малых раз- среды оказывает влияние на условия контакта микромеров. В машиностроении существует определенный выступов единичного абразивного зерна с микровыкласс деталей, характеризующийся наличием отвер- ступами обрабатываемой поверхности и учитывается стий, каналов или фасонных поверхностей с попереч- в модели контактных взаимодействий при АЭО [4].

ными сечениями, имеющими малую площадь. К дета- Визуальные исследования течения рабочей среды лям с такими отверстиями можно отнести каналы в конусных каналах позволили уточнить качественв тангенциальных форсунках ЖРД, отверстия в охла- ную картину потока. Установлено, что при непраждаемых лопатках газотурбинных двигателей, отвер- вильном выборе состава рабочей среды в обрабатыстия в инжекторах дизельного топлива. К фасонным ваемом канале малого сечения происходит образоваповерхностям можно отнести поверхности шлицев, ние комплекса зерен, препятствующего течению зубчатых венцов малогабаритных шестерен. Напри- сдвига. Поршень рабочего цилиндра не смог обеспемер, при абразивно-экструзионной обработке (АЭО) чить необходимую величину напряжения сдвига и таких отверстий рабочая среда традиционного состава произошло заклинивание абразивного инструмента.

по ряду причин не может совершать процесс сдвиго- Для АЭО таких каналов необходимо использовать РС вого течения. специальных составов с пониженной вязкостью [5].

Для обработки таких деталей применяется техно- Исследования проведены в два этапа. На первом логия микроАЭО, с применением РС с пониженной этапе определялась технологическая возможность вязкостью. Однако ее применение ведет к снижению применения для финишной обработки малых отверпроизводительности обработки, так как среды для стий двунаправленной АЭО средой на основе каучука микроАЭО очень слабо проявляют упругие свойства. СКТ. На втором этапе проведена обработка зубчатого Целью данных исследований являлось определе- венца шестерни рабочей средой, состав которой ние такого состава среды, который позволил бы про- выбран по установленным на первом этапе зависимоводить финишную обработку малых отверстий тради- стям.

ционной двунаправленной АЭО. Такое решение су- Основной целью первого этапа было установление щественно расширило бы технологические возможно- эмпирических зависимостей АЭО каналов с малыми сти данного способа. Обработка таких отверстий на отверстиями от состава среды и технологических паустановках для двунаправленной АЭО позволит уве- раметров обработки. Для исследований был разраболичить коэффициент загрузки оборудования и повы- тан образец 1 (рис. 1), изготовленный из сплава АМг 6.

сит производительность. Канал 2 получен фрезерованием концевой фрезой.

Известно, что рабочая среда при АЭО представля- Реперная точка 3 предназначена для контроля измеет собой вязкоупругую полимерную основу, напол- нения глубины канала.

ненную абразивными зернами различной дисперсности. При сдвиговом течении в обрабатываемом канале в потоке рабочей среды возникают как касательные, так и нормальные напряжения [1]. Дисперсность зерен и степень наполнения основы абразивными зернами определяют эффективную вязкость и жесткость рабочей среды [1; 2]. Количество абразивных зерен и их величина определяют характеристики вязкоупругих цепочек, образующихся при сдвиговом течении рабочей среды в обрабатываемом канале.

Pages:     | 1 |   ...   | 37 | 38 || 40 | 41 |   ...   | 65 |



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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.