Эффективность различных методов упрочняющей обработки сварных соединений

Abstract

Показана эффективность выбора неповреждающих режимов виброобработки сварных элементов металлоконструкций низкоуглеродистой стали с целью снижения в них остаточных напряжений без опасности усталостного повреждения на стадии технологической обработки. Сравнительные усталостные исследования показали увеличение долговечности виброобработанных сварных соединений и повышение их предела выносливости по мере увеличения базы испытаний. Предложен метод определения пределов выносливости стыковых сварных соединений низкоуглеродистой стали после разных режимов высокочастотной механической проковки, используя экспериментальные данные измерения глубины канавки. Показана эффективность повышения их предела выносливости в зависимости от скорости высокочастотной механической проковки и амплитуды колебаний рабочего инструмента. Проанализированы результаты экспериментальных исследований повышения сопротивления усталости сварных соединений низколегированных и низкоуглеродистых сталей при гармоническом и повторном ударном нагружении при температуре –60°С после высокочастотной механической проковки, аргонодуговой, взрывной, механической обработок и представлен сравнительный анализ их эффективности.

Показано ефективність вибору непошкоджуючих режимів віброобробки зварних елементів металоконструкцій низьковуглецевої сталі з метою зменшення в них залишкових напружень без ризику втомного пошкодження на стадії технологічної обробки. Порівняльні втомні дослідження засвідчили зростання довговічності віброоброблених зварних з’єднань та підвищення їх межі витривалості по мірі зростання бази досліджень. Запропоновано метод визначення меж витривалості стикових зварних з’єднань низьковуглецевої сталі після різних режимів високочастотної механічної проковки, шо використовує експериментальні дані вимірювання глибини канавки. Показано ефективність зростання їх межі витривалості в залежності від швидкості високочастотної механічної проковки та амплітуди коливань робочого інструменту. Проаналізовано результати експериментальних досліджень зростання опору втомі зварних з’єднань низьколегованих та низьковуглецевих сталей при гармонічному та повторному ударному навантаженні при температурі –60 °С після високочастотної механічної проковки, аргонодугової, вибухової та механічної обробок та надано порівняльний аналіз їх ефективності.

The effectiveness of selection of non-damaging modes of vibration treatment of welded elements of metal structures of low-carbon steel with the purpose of reducing residual stresses in them without danger of fatigue fracture at the stage of technological treatment is shown. The comparative fatigue investigations showed an increase in the durability of vibrotreated welded joints and an increase in their endurance limit at the increase of test base. A method for determination of endurance limits for butt welded joints of low-carbon steel after different modes of high-frequency mechanical peening was proposed using experimental data of groove depth measurement. The effectiveness of increasing their endurance limit is shown depending on the speed of high-frequency mechanical peening and the amplitude of oscillations of the working tool. The results of experimental investigations of increasing fatigue resistance of welded joints of low-alloy and low-carbon steels under harmonic and repeated shock loading at the temperature of –60 °C after high-frequency mechanical peening, argon-arc, explosive, and mechanical treatments were analyzed and a comparative analysis of their efficiency was presented.