Получение качественных сварных соединений из чугуна контактной стыковой сваркой
Диссертация
На основе анализа напряженно-деформированного состояния разнородных сварных соединений из чугуна со сталью в упругой области их работы показано, что в общем случае по стыку имеет место значительная концентрация напряжений, достигаемая максимальных значений в угловых точках. Данное явление вызвано несогласованностью упругих деформаций по стыку и определяется соотношением упругих констант чугуна… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО СВАРКЕ ЧУГУНА
- 1. 1. Краткая характеристика чугунов
- 1. 2. Оценка свариваемости чугунов
- 1. 3. Анализ существующих способов сварки чугунов
- 1. 4. Сравнительный анализ контактной стыковой сварки чугуна и сварки плавлением
- 1. 5. Ближайшие перспективы применения контактной стыковой сварки чугуна и чугуна со сталью в промышленности
- 1. 6. Цель и задачи исследования
- 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ЧУГУНА
- 2. 1. Исследование особенностей процесса сварки трением чугуна
- 2. 2. Исследование особенностей сварки сопротивлением
- 2. 3. Исследование особенностей контактной стыковой сварки оплавлением
- Выводы по разделу
- 3. РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ СВАРКИ ЧУГУНА С ЧУГУНОМ ПРИ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ
- 3. 1. Методика расчета тепловых процессов и режимов при контактной стыковой сварке оплавлением чугуна
- 3. 2. Расчеты параметров режимов стыковой сварки оплавлением
- 3. 3. Эксперименты по контактной стыковой сварке чугуна методом прерывистого подогрева по расчетным параметрам
- 3. 4. Термический цикл стыковой сварки оплавлением с прерывистым подогревом
- Выводы по разделу
- 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА КОНТАТКНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ ОПЛАВЛЕНИЕМ, ОПЕСПЕЧИВАЮЩИХ ПОЛУЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ЧУГУНА И ЧУГУНА СО СТАЛЬЮ
- 4. 1. Сварка чугуна с чугуном
- 4. 1. 1. Определение установочной длины
- 4. 1. 2. Определение оптимальных параметров режима предварительного подогрева
- 4. 1. 3. Влияние параметров режима оплавления на качество сварных соединений при сварке чугуна
- 4. 1. 4. Влияния параметров осадки
- 4. 2. Особенности контактной стыковой сварки чугуна со сталью
- 4. 2. 1. Методика проведения экспериментов и параметры режимов сварки
- 4. 2. 2. Особенности формирования структуры комбинированных сварных соединений и их механические свойства
- 4. 1. Сварка чугуна с чугуном
- 5. 1. Статическая прочность и трещиностойкость сварных соединений из чугуна
- 5. 2. Трещиностойкость сварных соединений из чугуна
- 5. 3. Влияние параметров микроструктуры чугуна с шаровидным графитом на прочность и пластичность сварных соединений
- 5. 4. Анализ напряженного состояния разнородных сварных соединений из чугуна со сталью
- 5. 5. Оценка влияния плоскостных дефектов на несущую способность сварных соединений из чугуна и стали.,
- 6. 1. Сварка труб из чугуна
- 6. 2. Сварка узлов из чугуна и стали
- 6. 3. Направление дальнейших исследований и перспективы внедрения
Список литературы
- Шерман, А.Д. Чугун. Справочник / А. Д. Шерман, А. А. Жукова. — М.: Металлургия, 1991. — 575 с.
- Ветер, В. В. Использование труб из чугуна с шаровидным графитом в промышленности / В. В. Ветер, М. И. Самойлов, А. А. Бабанов // Строительство трубопроводов.— 1994.— № 4.— С.2—5.3., А. И. Отопление / А. И. Сканави. —М.: Стройиздат, 1988. — 416 с.
- Шахматов, В.М. Сварка чугуна. — М.: Машгиз, 1960. — 36 с.
- Методические и справочные материалы для аттестации сварочного производства. / Сборник для специалистов свароч. пр-ва. — М.: Бюро промышленного маркетинга, 2005. — 436 с.
- Антикайн, П.А. Изготовление и ремонт объектов котлонадзора. Справочник / П. А. Антикайн, А. К. Зыков, В. В. Зверьков, под ред. А. А. Тихоновского. — М.: Металлургия, 1988. — 623 с.
- Пацкевич, И. Р. Исследование контактной сварки чугуна / И. Р. Пацкевич, В. М. Шахматов // Свароч. пр-во.— 1955.— № 5.— С.
- Пацкевич, И.Р. Исследование контактной стыковой сварки чугуна со сталью / И. Р. Пацкевич, В. М. Шахматов // Вопросы свароч. пр-ва. сб.— Москва-Свердловск: Машгиз, 1959, — Вып. № 16— С.5— 7.
- Гуляев, А.П. Металловедение./ А. П. Гуляев. — М.: Металлургия, 1977. — 646 с.
- Сварка и свариваемые материалы: справочное издание: в 3-х т. Т.1: Свариваемость материалов / Под ред. Э. Л. Макарова. — М.: Металлургия, 1991. —528 с.
- Елистратов, П.С. Металлургические основы сварки чугуна / П. С. Елистратов. — М.: Машгиз, 1957. — 53 с.
- Осипов, A.M. Сварка и наплавка чугуна / A.M. Осипов, П. А. Норин. — Челябинск. Изд-во ЮУрГУ, 1998. 12 с.
- Акулов, А.И. Технология и оборудование сварки плавлением / А. И. Акулов, Г. А. Бельчук, В. П. Демянцевич. — М.: Машиностроение, 1977. — 432 с.
- Грабин, В.Ф. Металлография сварных соединений чугуна / В. Ф. Грабин, Ю. Я. Грецкий, Л. Д. Тихоновская, В. А. Метлицкий,. Киев: Наук, думка, 1987.— 191с.
- Грецкий, Ю. Я., Сварка чугуна: курс лекций для специалистов-сварщиков / Ю. Я. Грецкий, В. А. Метлицкий — Киев: Наук, думка, 1983.— 60 с.
- Иванов, Б. Г. Сварка и резка чугуна / Б. Г. Иванов, Ю. И. Журавицкий,
- B. И. Левченков.— М.: Машиностроение, 1977.— 208 с.
- Аснис, А.Е. Состояние и перспективы сварки чугуна / А. Е. Аснис, Ю. Я. Грецкий II Авт. сварка. — 1978. — № 8. —С.39−42.
- А. с. 163 687 СССР, МК. Икл. 21 30/16. Порошковая проволока для сварки чугуна / Ю. А. Стеренбоген, В. Ф. Хорунов.— Опубл. 22.07.64, Бюл. № 13.
- А. с. 363 303 СССР, МКИВ 23 К 35 136. Порошковая проволока для сварки и наплавки чугуна / А. Е. Аснис, Ю. Я. Грецкий, В. А. Метлицкий и др. // Открытия. Изобретения.— 1976.—№ 23.—С. 191.
- Сытник, Н.М. Заварка чугунных отливок порошковой проволокой / Н. М. Сытник, П. М. Несвит, В. Н. Радэиевский // Литейное пр-во.— 1971.— № 2.—1. C.38−39.
- Грецкий, Ю.Я. Механизированная сварка и наплавка порошковой проволокой чугуна с шаровидным графитом / Ю. Я. Грецкий, В. А. Метлицкий // Авт. Сварка.— 1971.—№ 10.—С.36—38.
- Стеренбоген Ю.А. К вопросу электрошлаковой сварки чугуна / Ю. А. Стеренбоген, Ю. Н. Зайцев // Авт. сварка.— 1959.— № 2.— С. 92—93.
- Стеренбоген, Ю.А. Сварка и наплавка чугуна / Ю. А. Стеренбоген, В. Ф. Хорунов, Ю. Я. Грецкий.— Киев: Наук, думка, 1966.— 216 с.
- Грецкий, Ю.Я. Сварка чугунных деталей в ремонтном производстве / Ю. Я. Грецкий, В. А. Метлицкий.— Киев: Общество «Знание» УССР, 1985. — 16 с.
- Грецкий, Ю.Я. Механизированная сварка чугуна самозащитной проволокой ПАНЧ-11 без подогрева / Ю. Я. Грецкий // Свароч. пр-во.—1976.—№ 11.— С.12−13.
- Метлицкий, В.А. Сварка уплотнительных колец с корпусом чугунной задвижки трубопроводной арматуры / В. А. Метлицкий, А. Н. Павленко, Ю. Н. Левченко и др. // Свароч. пр-во. — 1991. —№ 8. — С.6—7.
- А. с. 492 394 СССР, МКИ В 23 К 35/32. Сварочная проволока / А. Е. Аснис, Ю. Я. Грецкий, Е. П. Кузнецов и др.—Опубл. 26.11.75, Бюл.№ 43.
- Метлицкий, В.А. Новые материалы для сварки чугуна / В. А. Метлицкий. — Киев: Общество «Знание» УССР, 1982.— 24 с.
- Грецкий, Ю.Я. Механизм образования трещин в зоне сплавления при сварке чугуна сталью и железой и келевыми сплавами / Ю. Я. Грецкий // Свароч. пр-во. — 1981.—№ 4.—С. 19—22.
- Метлицкий, В.А. Особенности электронно-лучевой сварки чугуна с присадкой никеля в шов / В. А. Метлицкий, С. Н. Ковбасвнко, Л. Ю. Сорокина // Авт. сварка.— 1986. — № з. —С.50—52.
- Метлицкий, В.А. Технологические основы сварки чугуна в производстве литосварных конструкций : автореферат дис.. д-ра техн. Наук / В. А. Метлицкий. —С.-Петербург, 2001. —32 с.
- Казакова, Н.Ф. Диффузионная сварка металлов и сплавов в вакууме / Н. Ф. Казакова // Научные доклады высшей школы: серия: машиностроения и приборостроения. — М.: Высшая школа, 1958. — № 2. —С. 123−130.
- Технология электрической сварки плавлением / Под. ред. Б. Е. Патона.— М.: Машиностроение, 1974.— 768 с.
- Скулъский, Ю.В. Контактная стыковая сварка чугунных труб методом оплавления / Ю. В. Скулъский, Г. А. Аблаев, Л. Д. Тихоновская, М. В. Богорский // Авт. сварка.— 1988.— № 2.— С.50—52, 68.
- Глизманенко, Д. Л. Газовая сварка и резка металлов / Д. Л. Глизманенко, Евсеев Г. Б. —М.: Машгиз, 1961. —447 с.
- Гельман, А.С., Чередничок В. Т. Контактная сварка / А. С. Гельман, В.Т. Чередничок// Т. 1: Сварка в СССР. Развитие сварочной технологии и науки о сварке. Технологические процессы, сварочные материалы и оборудование.— М.: Наука, 1981,—С.351—377.
- Кучук-Яценко, С. И. Новые разработки технологии и оборудования для контактной сварка трубопроводов / С.И. Кучук-Яценко // Авт. сварка.— 2003.—№ 10— П.—С. 170—177.
- Шахматов, М.В. Особенности контактной стыковой сварки чугуна / М. В. Шахматов, Д. М. Шахматов // Свароч. пр-во. — 2004 .— № 4.— С.36—41.
- Шахматов, М.В. Контактная стыковая сварка чугуна — высокопроизводительный способ получения сварно-литых изделий / М. В. Шахматов, Д. М. Шахматов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение» — 2003. — № 9(25). —С.74—81.
- Макаренко, В.Д. Физико-механические основы сероводородного коррозионного разрушения промысловых нефтепроводов / В. Д. Макаренко, Р. В. Палий, Е. Н. Галиченко и др.— Челябинск: Изд-во ЦНТИ, 2002.—412с.
- Гельман, А.С. Сварка труб больших диаметров трением / А. С. Гельман // Технология машиностроения. —1960.—№ 3. — С. 257—262.
- Богатов, А.А. Ресурс пластичности металлов при обработки давлением / А. А. Богатов, О. И. Мижирицкий, С.В. Смирнов—М.: Металлургия, 1984.—144 с.
- Гельман, А.С. Технология и оборудование контактной электросварки / А. С. Гельман. —М.: Машгиз, 1961. —326 с.
- Гельман, А.С. Основы сварки давлением / А. С. Гельман.—М.: Машиностроение, 1970.-—312 с.
- Кочергин, К.А. Сварка давлением / Кочергин К. А. —Ленинград: Машиностроение, 1972.—216 с.
- Рыкалин, Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке / Н. Н. Рыкалин.—М.: Машгиз, 1954. —296 с.
- Рыкалин, Н.Н. Теория нагрева стержней током при сварке встык / Н. Н. Рыкалин // Тепловые процессы при контактной сварки: сб. тр. лаборатории сварки металлов.— М.: Академия наук СССР, 1959.— С.6—50.
- Фролов, В.В. Теоретические основы сварки / В. В. Фролов, В. А. Винокуров, В. Н. Волченко и др. М.: Высшая школа, 1970. — 592 с.
- Волченко, В.Н. Теория сварочных процессов / В. Н. Волченко, В. М. Ямпольский, В. А. Винокуров // Учеб. для вузов по спец. «Оборуд. и технология свароч. пр-ва» / Под ред. В. В. Фролова. — М.: Высшая школа, 1988. — 559 с.
- Гудков А.В., Турбина JI.A., Генкин И. 3. Контактная сварка крестовин и рельсовых окончаний из высокомарганцовистой и углеродистой сталей / Сб-к «Ресурсосберегающие технологии восстановления железнодорожной техники». — М.:Интекст, 1998. — С. 212—218.
- Кучук-Яценко, С. И. Контактная стыковая сварка оплавлением / С.И. Кучук-Яценко.— Киев: Наук, думка, 1992.— 236 с.
- Когут, Н.С. Несущая способность сварных соединений / Н. С. Когут, М. В. Шахматов, В. В. Ерофеев.—Львов: Свит, 1990.—180 с.
- Шахматов, Д.М. Отработка технологии контактной стыковой сварки чугунных труб / Д. М. Шахматов // Инжиниринг. Инновации. Инвестиции: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2003,—вып. № 3.— С.71—78.
- Шахматов, М.В. Техническая диагностика сварных металлоконструкций / М. В. Шахматов, Д. М. Шахматов // Интеллектика. Логистика. Системология: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2002.— вып. № 9с.68−71.
- Шахматов, Д.М. Отработка технологии контактной сварки чугуна / Шахматов Д. М., Шахматов М. В., Осипов A.M. // Интеллектика. Логистика. Системология: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2002.— вып. № 10— С. 92−103.
- Шахматов, Д.М. Разработка технологии контактной стыковой сварки чугуна со сталью / Д. М. Шахматов, М. В. Шахматов // Инжиниринг. Инновации. Инвестиции: сб. науч. тр. —Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2003.—вып. № 2.— С. 106−117.
- Шахматов, Д.М. Промышленное освоение контактной сварки чугуна со сталью / Д. М. Шахматов // Инжиниринг. Инновации. Инвестиции: сб. науч. тр. —Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2003,—вып. № 2.—С. 106−117.
- Шахматов, Д.М. Технологическая прочность при контактной стыковой сварки чугуна / Д. М. Шахматов // Интеллектика. Логистика. Системология: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2003.— вып. № 11.— С.72−79.
- Шахматов Д.М. Сварка чугуна и чугуна со сталью / Д. М. Шахматов // Сварка и контроль 2004. в 3-х томах: сб. док. Всероссийской с международным участием конференции, посвященной 150-летию со дня рождения Н. Г. Славянова.
- Пермь: Пермский госуд. Университет, 2004. —Т. 2.—С. 152—158.
- Шахматов, Д.М. Статическая прочность и трещиностойкость сварных соединений из чугуна / Шахматов Д. М. // Инжиниринг. Инновации. Инвестиции: сб. науч. тр. — Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2004.— вып. № 4.— С. 205— 214.
- Шахматов, Д.М. Влияние параметров микроструктуры на прочность и пластичность сварных соединений из чугуна с шаровидным графитом. / Д. М. Шахматов М.В. Шахматов // Инжиниринг. Инновации. Инвестиции: сб. науч. тр.
- Челябинск: Изд. ЧНЦ РАЕН, РУО МАИ, ЧРО МАНПО, ЧРО МААНОИ, 2004.— вып. № 4.— С. 215—226.
- Shachmatov, D.V. Feftures of butt welding of cast iron / D.V. Shachmatov, M.V. Shachmatov // Weldihg International. — Woodhead publishihg limited, 2004. —Volume 18 Number 9, — ISSN 0950 7116, — s. 737−741.
- Шахматов, Д.М. Контактная стыковая сварка чугунных труб методом оплавления с прерывистым подогревом / Д. М. Шахматов // Тяжелое машиностроение М.: Тяжелое машиностроение. —2005. —№ 7.— С.21—22.
- Шахматов, Д.М. Оценка прочности и пластичности сварных конструкций из чугуна с шаровидным графитом / Д. М. Шахматов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение» — 2004. — № 5 (34).—С. 162—169.
- Шахматов, Д.М. Разнородные сварные соединения из чугуна при различных условиях напряженного состояния / Д. М. Шахматов, A.M. Осипов //
- Сварка и Контроль 2005: материалы науч.-тех. конференции сварщиков Урала и Сибири. — Челябинск: ЮУрГУ, 2005.—С. 246—260.
- Метлицкий, В.А. Сварка чугуна при восстановлении и изготовлении узлов и конструкций / В. А. Метлицкий // Свароч. пр-ва. —2003. —№ 9. — С. 36—42.
- Добровольский, Н.И. Расчет структуры и механических свойств нелегированных и легированных чугунов / Н. И. Добровольский, А. А. Жуков, И. О. Пахнющий // Литейное пр-во — 1988. —№ 5. —С.6—8.
- Тимошенко, С.П. Теория упругости. Тимошенко / С. П. Тимошенко, Д. Гудьер— М.: Наука, 1979. — 560с.
- Красовский, А.Я. Прочность и трещиностойкость чугунов с шаровидным графитом / А. Я. Красовский, В.В. Калайда— Киев: Наук, думка, 1989.—132с.
- Зайцев, Ю.В. Механика разрушения для строителей / Ю. В. Зайцев — М.: Высшая Школа, 1991. —286с.
- Черепанов, Г. П. Механика хрупкокго разрушения / Г. П. Черепанов— М.: Наука, 1974.—640с.
- Плювинаж, Г. Механика упруго-пластического разрушения / Г. Плювинаж—М.: Мир, 1993. —448с.
- Качанов, Л.М. Основы механики разрушения / Л. М. Качанов —М.: Наука, 1974. —311с.
- Махутов, Н.А. Деформационные критерии разрушения и расчет конструкций на прочность / Махутов Н. А. Махутов —М.: Машиностроение, 1981. —272с.
- Хеллон, К. Введение в механику разрушения / К. Хеллон— М.: Мир, 1988.—325 с.
- Косников, Г. А. Повышение вязкости разрушения чугунов / Г. А. Косников // Литейное пр-во. —1985. —№ 6. — С. 19—21.
- Neuber, Н. Theory of tress concentration for shear strained prismatical bodies with arbitrary non linear stress stain low / H. Neuber // J/of Applied Mechanics. ASME. —1961. — V.28. — 544—550s.
- Нейбер Г. Концентрация напряжении / Г. Нейбер- пер. с нем. под ред. А. И. Лурье — М.: Гостехиздат, 1947. —204 с.
- Петерсон, Р. Коэффициенты концентрации напряжений. Р. Петерсон —М.: Мир, 1977. —302 с.
- Колмогоров, В.Л. Напряжения, деформации, разрушения / В. Л. Колмогоров —М.: Металлургия, 1970. — 230 с.
- Колмогоров В.Л. Пластичность и разрушение / В. Л. Колмогоров —М.: Металлургия, 1977. —335 с.
- Махутов, Н.А. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению / Н. А. Махутов —М.: Машиностроение, 1973. —200 с.
- Шахматов, М.В. Влияние пор на несущую способность сварных соединений / М. В. Шахматов, С. В. Богословский // Вопросы сварочного производства: тематический сб. науч. тр. —Челябинск: Челяб. политех, ин-т, 1987. —С.25—37.
- Чобонян, К.С., Поведение поля напряжений около угловой точки линии раздела в задаче о плоской деформации составного упругого тела К.С. Чобонян, К. С. Геворкян С.Х. // Изв. АН АССР. Серия физ.-мат. наук. —1958. — № 5.—С.121—127.
- Аксентян, O.K. Об условиях ограниченности напряжений у ребра составного клина / O.K. Аксентян, О. Н. Лущик // Изв. АН СССР. МТТ. —1978. — № 5. —С. 102—108.
- Анисимов, Ю.И., Ярославцев С. И. О снижении концентрации напряжений в стыковом кусочнооднородном соединении / Ю. И. Анисимов, С. И. Ярославцев // Вопросы сварочного производства: Темат. сб. науч. тр — Челябинск: Челяб. политех, ин-т. —1985. —С.8—13.
- Зайцев, Н.Л. О снижении концентрации напряжений в краевых точках стыковых соединений разнородных материалов / Н. Л. Зайцев, К. М. Гумеров // Авт. сварка. —1984. —№ 5. — С.41—45.
- Экспериментальная механика: в двух книгах / Пер. с англ- под ред. А. Кобояси. —М.: Мир, 1990. —Книга 1— 616 с.
- Чобонян, К.С. Явление малонапряженности края поверхности контакта нагруженного тела: Открытие № 102 / К.С. Чобонян—"Открытия, изобретения.", 1971.—№ 30.
- Шахматов, М.В. Инженерные расчеты сварных оболочковых конструкций / М. В. Шахматов, В.В. Ерофеев—Челябинск: ЧГТУ, 1995. —230с.
- Шахматов, М.В. Технология изготовления и расчет сварных оболочек. / М. В. Шахматов, В. В. Ерофеев, В.В. Коваленко—-Уфа: Полиграфкомбинат, 1999.—272с.
- Шахматов, М.В. Работоспособность и неразрушающий контроль сварных соединений с дефектами. / М. В. Шахматов, В. В. Ерофеев, В.В. Коваленко—Челябинск: ЦНТИ, 2000. —227с.
- Шахматов, М.В. Статическая прочность сварных соединений с дефектами на границе мягкого и твердого металлов / М. В. Шахматов // Авт. сварка. —1986. —№ 1. —С. 15—20.
- Шахматов, М, В. Влияние дефектов сварки, расположенных на границе сплавления на статическую прочность сварных стыков труб большого диаметра / М. В. Шахматов, В. А. Лупин, А. А. Остсемин и др.// Проблемы прочности. —1984. —№ 8.—С.111—116.
- Пат. № 2 003 119 205 Российская Федерация Кл. В23К 103:6. Способ контактной стыковой сварки чугуна оплавлением / М. В. Шахматов, В. В. Крымский, Д. М. Шахматов // Бюл. —2004—№ 33.