Вплив властивостей прошарку припою на напружено-деформований стан спаяних вузлів з жароміцних сплавів
Вантажиться...
Дата
2020
Автори
Квасницький, В. В.
Матвієнко, М. В.
Бутурля, Є. А.
Kvasnytskyi, Viktor V.
Matviienko, Maksym V.
Buturlia, Yevhen A.
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Анотація. Досліджено напружено-деформований стан (НДС) вузлів з жароміцного сплаву. Зварювання плавленням ливарних жароміцних сплавів не дає позитивних результатів. Основним способом з'єднання є паяння, але в зоні стику формується прошарок, механічні властивості якого відмінні від властивостей основного металу, що призводить до утворення складного НДС, який впливає на працездатність з'єднань. Для вивчення НДС використано комп'ютерне моделювання методом скінченних елементів та програмний комплекс ANSYS. Досліджено НДС при швидкому й повільному охолодженні циліндричних зразків з прошарками, які мають меншу границю плинності (на 15 %) та менший опір повзучості на 15 і 30 %, порівняно з основним металом. Встановлено, що на невеликій ділянці основного металу поблизу зовнішньої поверхні біля стику з прошарком і в самому прошарку формується складний НДС. Показано, що зміна опору повзучості прошарку в досліджуваному інтервалі мало впливає на характер розподілу і величину напружень на ділянці об'ємного НДС. Довжина цієї ділянки складає біля 5 товщин прошарку. Отримано епюри радіальних, осьових, дотичних і еквівалентних напружень, а також головних напружень при різних комбінаціях коефіцієнтів лінійного термічного розширення (КЛТР) і швидкостей повзучості основного металу і прошарків. Наведено криві зміни коефіцієнтів жорсткості напруженого стану, що визначається через співвідношення головних і еквівалентних напружень. Встановлено, що поява пластичних деформацій, як миттєвих, так і повзучості в прошарку мало впливає на коефіцієнт жорсткості напруженого стану і ступінь зміцнення або знеміцнення як основного металу, так і металу прошарку. Повільне охолодження знижує напруження в прошарку і в невеликій ділянці основного металу поблизу стику біля зовнішньої поверхні вузла за рахунок деформацій повзучості. При збільшенні різниці між КЛТР основного металу і прошарку рівень напружень зростає по всій довжині прошарку. Тому при розробці припоїв необхідно забезпечувати їх КЛТР близьким до КЛТР основного металу. Повільне охолодження після паяння сприяє зниженню рівня напружень за рахунок деформацій повзучості прошарку.
Опис
Квасницький, В. В. Вплив властивостей прошарку припою на напружено-деформований стан спаяних вузлів з жароміцних сплавів = Influence of properties of the interlayer solder on the stress-strain state of brazed nodes from heat-resistant alloys / В. В. Квасницький, М. В. Матвієнко, Є. А. Бутурля // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2020. – № 4 (482). –
С. 119–128.
Ключові слова
комп'ютерне моделювання, пластичні деформації, коефіцієнт жорсткості напруженого стану, високотемпературна пайка, жароміцний сплав, computer modeling, plastic deformations, stiffness coefficients of the stress state, high-temperature brazing, heat-resistant alloy