ВПЛИВ ТОВЩИНИ ПРОШАРКУ НА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН ЗВАРНИХ І ПАЯНИХ З'ЄДНАНЬ ЖАРОМІЦНИХ СПЛАВІВ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990202019183598Ключові слова:
зварні і паяні вузли, м'який і жорсткий прошарок, комп'ютерне моделювання, напружено-деформований стан, силове навантаження, товщина прошаркуАнотація
Методом комп'ютерного моделювання досліджено напружено-деформований стан (НДС) в межах пружності під дією осьового навантаження циліндричних зразків з «м'яким»і «жорстким» прошарками. «М'яким» називають прошарок що має менший модуль пружності, а жорстким - більший у порівнянні з модулем основного металу. Встановлено, що в невеликій зоні основного металу поблизу зовнішньої поверхні у стику з прошарком і в самому прошарку виникає складне НДС з радіальними, осьовими, окружними та дотичними напруженнями. Залежно від властивостей прошарку рівень еквівалентних напружень змінюється. Показано, що зміна товщини як «м'якого», так і «жорсткого» прошарків досліджуваних товщин 0,050...0,0200 мм не впливає на характер і величину напружень в зоні об'ємного НДС, змінюється тільки протяжність цієї зони, яка становить близько 5 товщин прошарку. У всіх варіантах товщини прошарку в основному матеріалі і в прошарках, характер розподілу і величина коефіцієнтів жорсткості напруженого стану практично однакові. Виникаюче в зоні з'єднання НДС практично не впливає на міцність основного металу на більшій частині довжини стику і призводить до деякого його знеміцнення («м'який» прошарок) або зміцнення («жорсткий» прошарок) тільки поблизу зовнішньої поверхні. У прошарку на всій довжині стику метал «м'якого» прошарку зміцнюється, а «жорсткого» знеміцнюється. Збільшення жорсткості матеріалу прошарку, в порівнянні з основним металом, сприяє появі та розвитку пластичних деформацій в ньому за рахунок збільшення еквівалентних напружень і його знеміцнення, зменшення ж жорсткості матеріалу прошарку, навпаки, зменшує виникаючі в ньому еквівалентні напруження і збільшує його міцність. Це необхідно враховувати при виборі типу прошарку або припою для поліпшення формування з'єднання при дифузійному зварюванні (паяні) і підвищення працездатності вузла.
Посилання
Каблов, Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года / Е. Н. Каблов // Авиационные материалы и технологи. – 2012. – № 8. – С. 7–17.
Паяння матеріалів : підручник / Г. В. Єрмолаєв [та ін.]; за заг. ред. В. Ф. Хорунова, В. Ф. Квасницького. – Миколаїв : НУК, 2015 – 240 с.
Копельман, Л. А. Основы теории прочности сварных конструкций : учеб. пособие / Л. А. Копельман. – 2-е изд. – СПб. : Лань, 2010. – 464 с.
Махненко, В. И. Напряженно-деформированное состояние при диффузионной сварке материалов с разными физико-механическими свойствами / В. И. Махненко, В. В. Квасницкий, Г. В. Ермолаев //Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессов : сб. тр. четвертой междунар. конф. (Кацивели, 27–30 мая 2008 г.). – Киев, 2009. – С. 95–102.
Effect of the Rigid interlayer tickness on the stress-strain of metal-graphite assembless under Thermal Loading / G. V. Ermolaev, V. A. Martynenko, S. V. Olekseenko, A. V. Labartkava, M. V. Matvienko // Strength of Materials. – 2017. – Vol. 49, N 3. – P. 422–428.
Напряженное состояние сварных и паяных узлов из однородных материалов с мягкой прослойкой при осевой нагрузке / В. В. Квасницкий, В. Ф. Квасницкий, Dong Chunlin, М. В. Матвиенко, Г. В. Ермолаев // Автоматическая сварка. – 2018. – № 4. – С. 7–14.
