Особенности упрочнения сварных швов шариками в магнитном поле при ремонте лопаток вентилятора и компрессора из титановых сплавов
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6885-2019-2-8Ключові слова:
сварной шов1, пора, упрочнение2, микротвердость3, микронапряжения4, предел выносливости5Анотація
Цель работы. Исследовать влияние упрочнения шариками в магнитном поле на усталостную прочность (предел выносливости) сварных швов в титановых сплавах.
Методы исследования. Исследования проводили на образцах из титанового сплава ВТ3-1, изготовленных по технологии, приближенной к технологии изготовления лопаток. Определение предела выносливости сварных образцов без упрочнения и сварных, обработанных шариками в магнитном поле, проводили ускоренным методом на базе N = 2×107 циклов с последующим пересчетом с применением коэффициента α = 0,8 на базу N = 108 циклов [3]. Испытания проводились таким образом, чтобы ось сварного шва находилась в зоне действия максимальных напряжений. Фрактографические исследования проводили на микроскопе STEMI 2000-C фирмы КАРЛ ZEISS. Замеры твердости проводились на микротвердомере LECO LM-248AT, оснащенном системой автом атичес кого измерения твердос ти АМН-43 в соответствии с [6].
Полученные результаты. Анализ полученных результатов показывает, что обработка шариками в магнитном поле повышает предел выносливости сварных образцов на 19%. Разрушения при испытаниях на усталость исходных сварных и сварных, упрочненных шариками в магнитном поле образцов, происходит по месту расположения сварного шва. В околошовной зоне, характеризующейся снижением механических свойств, разрушений при испытаниях на усталость не выявлено. Фрактографический анализ разрушенных образцов показал, что изломы имеют усталостный характер, разрушение происходит по хрупкому механизму. Отличительной особенностью является наличие пор диаметром от 0,05 до0,15 мм, в большинстве случаев они располагаются в районе очага разрушения.
Научная новизна. Установлено, что упрочнение шариками в магнитном поле приводит к повышению усталостной прочности сварных швов. В сварных швах при сварке деталей из титановых сплавов могут образовываться поры. При расположении шва в зоне действия наибольших напряжений, поры могут способствовать снижению усталостной прочности.
Практическая ценность. Установлено, что обработка шариками в магнитном поле не приводит к охрупчиванию сварного шва и повышает усталостную прочность сварных образцов, что позволяет рассматривать упрочнение шариками в магнитном поле применительно к ремонту ответственных деталей ГТД, в том числе лопаток вентилятора.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
