OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 3 2023 105 MATERIAL SCIENCE ность аппаратуры к таким изменениям должна быть достаточной высокой. При этом особое внимание должно быть обращено на снижение трудоемкости измерений. Энергетический метод может быть применен для исследования рассеяния энергии в таких материалах, для которых соответствующим подбором химического состава и термической обработки можно получить образцы, обладающие практически одинаковыми удельным весом и упругими свойствами, но имеющие большую разницу в способности рассеяния энергии при колебаниях. Этот метод требует регистрации амплитуды установившихся колебаний образца, что в условиях производства представляет значительные трудности [1]. Относительное рассеяние энергии в материале исследуемого образца при его колебаниях определяется расчетом по данным измерений на специальной установке. Применение метода динамической петли гистерезиса нецелесообразно из-за низкой чувствительности аппаратуры для измерения динамических деформаций. Метод кривой резонанса используют при малых уровнях деформаций, когда необратимые потери невелики и колебательную систему можно считать практически линейной [2–5]. В работе [6] рассмотрено применение этого метода при любой нелинейности амплитудной зависимости рассеяния энергии. При высокой добротности системы чувствительность метода к изменению внутреннего трения является очень низкой, что не позволяет применять этот метод для выявления дефектов сварного соединения. Использовать зависимость резонансной частоты системы от уровня необратимых потерь энергии в материале упругого элемента в данном случае также нельзя, поскольку на изменение резонансной частоты большее влияние будут оказывать отклонения в размерах образцов, чем наличие дефекта в сварном шве. Из неразрушающих методов для контроля стыковых соединений, полученных сваркой давлением, в настоящее время применяется только ультразвуковой контроль. При этом на результаты контроля большое влияние оказывает неоднородность внутренней структуры, не выявляются слабо окисленные непровары, которые удается обнаружить только при наличии сопровождающих их других дефектов [5]. Соединения разноименных материалов вообще ультразвуком не контролируются [16], поэтому разработка неразрушающих методов контроля таких соединений является весьма актуальной. В настоящей работе внутреннее трение определяется методом статической петли гистерезиса образца. Применение метода статической петли гистерезиса обусловлено тем, что он позволяет определить рассеяние энергии практически непосредственно в сварном шве. С целью получения положительных результатов могут быть использованы чувствительные устройства [7, 8] для регистрации малых перемещений. Измерение рассеяния энергии методом статической петли гистерезиса в этом случае осуществляется при нагружении сварного соединения знакопеременным крутящим моментом. Работоспособность соединений зависит от их прочности, жесткости и демпфирующей способности, а присутствие непроваров в сварном соединении увеличивает рассеяние энергии и уменьшает прочность. Несмотря на широкое применение стыковой сварки давлением, до сих пор не существует надежных способов выявления основного дефекта этих соединений – слабо окисленного непровара. Цель исследования состоит в том, чтобы создать процедуру 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. Методика исследований Для проведения исследований были изготовлены образцы на машине МФ-327 сваркой трением и на машине МСР-30 стыковой контактной сваркой. Сварка трением и стыковая контактная сварка были выбраны как наиболее широко применяемые в промышленности, а также потому, что особенности соединений, выполненных стыковой сваркой давлением, наиболее полно объединены в соединениях, полученных этими видами сварки [9–10]. Исследования осуществлялись на соединениях однородных сталей сталь 45 + сталь 45 и разнородных сталь 45 + сталь Р6М5. Выбор материалов образцов обусловлен широким их применением в промыш-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1