Розробка методів розрахунку та вдосконалення ресурсозберігаючої технології виробництва зварних труб із застосуванням вібрації (дисертація)
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Національна металургійна академія України, Дніпро
Abstract
UKR: Дисертація присвячена дослідженню впливу вібрації в процесі зварювання трубної заготовки на рівень залишкових напружень, мікроструктуру металу та механічні властивості зварного шва та біляшовної зони. У дисертаційній роботі отримано нові науково обґрунтовані теоретичні і експериментальні результати, які в сукупності роблять суттєвий внесок у вирішення актуальної задачі зменшення залишкових напружень, що формуються в трубній заготовці в процесі зварювання, що в підсумку дозволило запропонувати новий метод зменшення залишкових напружень, заснований на застосуванні вібрації в процесі зварювання. Метою дисертації є вдосконалення технологічного процесу виробництва зварних прямошовних труб за допомогою зняття залишкових напружень в зварному шві та біляшовній зоні за допомогою вібрації. Ця мета досягається шляхом розробки математичних моделей, що описують закономірність впливу частоти вібрації при зварюванні на рівень залишкових напружень і підтверджується експериментальними дослідженнями рівня залишкових напружень і мікроструктури зразків, зварених із застосуванням різних частот вібрації. Об'єкт дослідження: процес обробки зварного шва трубної заготовки з метою зняття залишкових напружень. Предмет дослідження: рівень залишкових напружень в зварному шві та біляшовній зоні, розмір зерен структури та різнозернистість зони термічного впливу, механічні властивості зварного шва. Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що відповідно до проведених досліджень, метод зняття залишкових напружень із застосуванням вібрації в процесі зварювання дозволяє на 90% замінити термічну обробку за рівнем зняття залишкових напружень і одночасно з цим уникнути високовартісного обладнання та негативних наслідків у вигляді окалини, високої тривалості і енергоємності процесу.
ENG: The dissertation is devoted to the research of the influence of vibration in the process of welding the billet on the level of residual stresses, metal microstructure and mechanical properties of the weld and seam zone. In the dissertation work new scientifically substantiated theoretical and experimental results are obtained, which together make a significant contribution to solving the urgent problem of reducing residual stresses formed in the pipe billet during welding, which ultimately allowed to propose a new method of reducing residual stresses based on vibration. in the welding process. The aim of the dissertation is to improve the technological process of production of welded straight-seam pipes by removing residual stresses in the weld and seamless area by vibration. This goal is achieved by developing mathematical models that describe the pattern of the effect of vibration frequency during welding on the residual stress level and is confirmed by experimental studies of the residual stress level and microstructure of samples welded using different vibration frequencies. Object of research: the process of processing the weld of the pipe in order to remove residual stresses. Subject of research: the level of residual stresses in the weld and seam zone, the grain size of the structure and the variety of thermal impact zone, the mechanical properties of the weld. The practical significance of the results is that according to research, the method of removing residual stresses using vibration during welding allows 90% to replace heat treatment by the level of residual stress and at the same time avoid high-cost equipment and negative consequences in the form of scale, high duration and energy consumption of the process.
ENG: The dissertation is devoted to the research of the influence of vibration in the process of welding the billet on the level of residual stresses, metal microstructure and mechanical properties of the weld and seam zone. In the dissertation work new scientifically substantiated theoretical and experimental results are obtained, which together make a significant contribution to solving the urgent problem of reducing residual stresses formed in the pipe billet during welding, which ultimately allowed to propose a new method of reducing residual stresses based on vibration. in the welding process. The aim of the dissertation is to improve the technological process of production of welded straight-seam pipes by removing residual stresses in the weld and seamless area by vibration. This goal is achieved by developing mathematical models that describe the pattern of the effect of vibration frequency during welding on the residual stress level and is confirmed by experimental studies of the residual stress level and microstructure of samples welded using different vibration frequencies. Object of research: the process of processing the weld of the pipe in order to remove residual stresses. Subject of research: the level of residual stresses in the weld and seam zone, the grain size of the structure and the variety of thermal impact zone, the mechanical properties of the weld. The practical significance of the results is that according to research, the method of removing residual stresses using vibration during welding allows 90% to replace heat treatment by the level of residual stress and at the same time avoid high-cost equipment and negative consequences in the form of scale, high duration and energy consumption of the process.
Description
С. Савкин: ORCID 0000-0003-0254-6544
Захист – 24 січня 2022р., Інститут промислових та бізнес технологій Українського державного університету науки і технологій
Захист – 24 січня 2022р., Інститут промислових та бізнес технологій Українського державного університету науки і технологій
Keywords
вібраційна обробка, залишкові напруження, зварна труба, зона термічного впливу, зварний шов, vibration treatment, residual stresses, welded pipe, heat-affected zone, welded seam, КТТАМП (ІПБТ НФ)
Citation
Савкин С. В. Розробка методів розрахунку та вдосконалення ресурсозберігаючої технології виробництва зварних труб із застосуванням вібрації : дис. ... д-ра філософії : спец. 132. Дніпро, 2021. 175 с.