Study of energy dissipation and rigidity of welded joints obtained by pressure butt welding

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 3 2023 104 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Исследование рассеяния энергии и жесткости сварных соединений стыковой сварки давлением Анатолий Майтаков a, *, Алексей Грачев b, Анатолий Попов c, Сергей Ли d, Надежда Ветрова e, Константин Плотников f Кемеровский государственный университет, ул. Красная, 6, г. Кемерово, 650000, Россия a https://orcid.org/0000-0002-0714-204X, may585417@mail.ru, b https://orcid.org/0009-0008-3997-5282, kafedra.mats@yandex.ru, c https://orcid.org/0000-0003-0728-7211, popov4116@yandex.ru, d https://orcid.org/0000-0001-7174-2501, li@kemsu.ru, e https://orcid.org/0000-0002-7131-0511, veteroknadi@mail.ru, f https://orcid.org/0000-0003-4145-0027, k.b.plotnikov@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2023 Том 25 № 3 с. 104–116 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-104-116 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение При рассеянии энергии, связанной с внутренним трением, чрезвычайно важным является выбор методики измерения, так как от этого часто зависит надежность и достоверность экспериментальных данных. Измерения в металлах ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 691.175: 62-977 История статьи: Поступила: 07 апреля 2023 Рецензирование: 15 апреля 2023 Принята к печати: 17 мая 2023 Доступно онлайн: 15 сентября 2023 Ключевые слова: Cварной шов Стыковая сварка Непровар Гистерезис Рассеяние энергии Благодарности Исследования частично выполнены на оборудовании ЦКП «Структура, механические и физические свойства материалов» (соглашение с Минобрнауки № 13.ЦКП.21.0034). АННОТАЦИЯ Введение. При исследовании рассеяния энергии, связанной с внутренним трением в сварном шве, чрезвычайно важным является выбор методики измерения, так как от этого зависит надежность и достоверность получаемых данных. При этом необходимо исследовать изменение внутреннего трения в зависимости от наличия дефектов в сварном шве. Из неразрушающих методов для контроля соединений, полученных сваркой давлением, в настоящее время применяется только ультразвуковой контроль. Однако при этом не выявляются слабо окисленные непровары, которые удается обнаружить только при наличии сопровождающих их других дефектов. Соединения разноименных материалов ультразвуком не контролируются, поэтому разработка неразрушающих методов контроля таких соединений является весьма актуальной. Цель работы: создание процедуры тестирования качества сварного соединения в металлах и сплавах, которая будет быстрой и простой альтернативой известным методам неразрушающего контроля, за счет измерения рассеяния энергии в сварном шве образца методом статической петли гистерезиса. В работе исследованы образцы, полученные на машине сварки трением и на машине стыковой контактной сварки. Исследования осуществлялись на соединениях однородных сталей сталь 45 + сталь 45 и разнородных сталь 45 + сталь Р6М5. Метод исследования: неразрушающий контроль качества сварного соединения в металлах и сплавах за счет измерения рассеивания энергии в сварном шве образца методом статической петли гистерезиса. Результаты и обсуждение. Установлено, что с увеличением непровара в сварном шве рассеяние энергии возрастает при одинаковых значениях амплитуды крутящего момента в условиях статического нагружения. Жесткость качественно сваренных соединений остается постоянной, а жесткость соединений с непроваром уменьшается с увеличением амплитуды крутящего момента. Связь прочности с жесткостью и демпфирующей способностью, полученная методом статической петли гистерезиса, сохраняется для различных структурных состояний материала образцов. Для цитирования: Исследование рассеяния энергии и жесткости сварных соединений стыковой сварки давлением / А.Л. Майтаков, А.В. Грачев, А.М. Попов, С.Р. Ли, Н.Т. Ветрова, К.Б. Плотников // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2023. – Т. 25, № 3. – С. 104–116. – DOI: 10.17212/1994-6309-2023-25.3-104-116. ______ *Адрес для переписки Майтаков Анатолий Леонидович, д.т.н., профессор Кемеровский государственный университет, ул. Красная, 6, 650000, г. Кемерово, Россия Тел.: +7 (3842) 39-68-40, e-mail: may585417@mail.ru и сплавах выполняются с двумя целями. С одной стороны, стремятся определить абсолютные значения внутреннего трения, а с другой – проводят измерения для получения величин, связанных с изменением состояния твердого тела или с различием между разными его состояниями. В настоящей работе исследуется изменение внутреннего трения в сварных образцах в зависимости от наличия дефектов в сварном шве, поэтому первостепенный интерес представляет измерение не только абсолютных величин внутреннего трения, но и их изменений, причем чувствитель-

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1