Введение к работе
Актуальность пробдеш.
В настоящее время алшиннево-литиевна сплазк находят всэ іолзе гшроь.ов иышпенко з самолетостроении. Елагодарі повышенной .'дельной прочности и жесткости эта сплава входят в число наиболее іерспектявнііх материалов при изготовления деталей летательша аппаратов, термически упрочняемый слшиниево-литиевый сплад 142С :ороао дефоржруется и сваривается, в настоящее гремя разработана :?ssm! термической обработки з-гого сплава, обесгечивандЕО юлученио високого комплекса свойств, однако цримевешю даняш: эегимов, являющихся оптимальны?.: для сплава, в тохнологаческс;-; іроідзссе получения я обработки свэрнкх конструкций по бсєгд» меспочивео? им высокий уровень эксплуатационных свойств, тек кег-с эаяотоспособпость реальных конструкций определяется не только зїруктуроя и кохзническими свойствами сплава, но и рядом технологических факторов на стадии изготовления консгруїсйй,
одним аз такие факторов являются внутренние нвнря~ш:,іг зознілмщиз пя различных технологических стадиях а зтапез» згизавют с термическим воздействием (при сварко з гер?.;о-хфаботкэ>. внутренние запрягания когут приводить к полодка;і ~ :;орсблок2як сварной конструкции, а такгз спивать их рабо-госпосо
Для регулирования уровня внутренних напряжения на различии: зтялаг тегнологкчозісого процесса необходимо установить закономерность ег гознккновения при различных видах ТврНИЧОСКОГС воздействия, для этого ксполъзуат экспериментальные з расчетные методи, суцествуище экспериментальные метода весьма ісіого-;sps3ia. Однако они достаточно трудоемки я позволяет .лишь конгролиризагь уровень остато-лгл: напряженна, в та т 'время , оничччж1Ь катода обладав? больз дЕрохззкя зоз:.їоя«ос?якк: так как ?т позволяю;- прогр.озіррсза?ь урээзнь как ccts-точннх,, так з грзкэпякх иіуірзннк: напряжений г зазкеигаетт: от условие гзрккчегкогс воздэйстзхя. К тему жэ расчетное г-егоди суцэетаэнно' ззлзгча-;? поиск оптЕиалышг технологически сієм получения я озрззогет пояуфаврзкагов к коясгртеш,,
все Енгтаз^озвннсэ псказіта?^, 'стэ ггробгана усгвчазвдппя
гскономерностей возникновения внутренних напряжений в сварных листовых соединениях из алшик".евого сплава 1420 при термической воздействии является актуальной.
цель настоящей работы состояла в исследованы законо-мернестзл формирования уровня внутренних напряжений в сварных листсвых соединениях при различных видах термического воздействия и разработка на ослоно установленных закономерностей рекомендаций по совершенствованию тс кволої из тершгческой обработка! сварных KOHCTpyiJOl из листов сплаве 1^20, обеспечивающих повышение работоспособности готовых конструкций.
цдя достижения поставленной цел необходимо было решить следующие конкретные задачи.
1- Разработать м^тематгчьскуо модель, описывающую процесс Формирова:зг. термонапряаепзо^о состоккся листовых полуфабрикатов из сплава 1420 при различных видах термического воздействия и учитывающую исходное структурное состояние материала и фазовые гревращенЕя. составить компьютерную програшу расчета температурнії ~олей, деформаций и напрямний.
г. с использованием разработанной модели исследовать закономерности формирования временных и остаточных напрягений в сварных листовых соедкнеЕгіях из сплава 1420 при различных технологических процессах, связанных с термическим воздействием, и, в частности, при термичекой обработке.
р. исследовать процессы релаксации напряжений в сплаве 1420 и установить зависимости параметров процесса релаксации от исходного структурного состояния материала и температуры.
4. на основании выявленных закономерностей разработать срактическив рекомендации по совершенствованию технологии термической обработки сварных конструкций из листов сплава 1420.
Научная новизна работа
1. Разработана математическая модель, описывающая формирование температурных полей, временных и остаточных деформаций ' и напряжений в полуфабрикатах типа листов и плит при различных видах термического' воздействия и учитывающая изменение фазового состава и структуры. Показано, что разработанная модель адекватно 4
зписнвазу термоЕапрягонзоэ состояний „ дормирэтэдввса в процесса лзаряи и термической обработки сзярныг соэданешш яз лисгоз шлавд 1420.
-
Установлены закоиоыерностя влияния негодного фазового іосїєвз а структура на фэрмкрозаниз вдрыонапряпзнного состояния в фоцэссэ ї-гшєрат?ряж цшелоз термической обработки п сваркз а [сказана определящая роль зеэиснкостя предела такучэсгз о? жадной структура з формировании уровня остаточная напрягэнкэ з гарном лисясзои ооедянанЕн нз сшіаза изо.
-
Для сплава і 420 определена ыатвиатачвскиз зависимости араиэяров релаксации оз температура пря различной "ксгодноэ трувдтр; для .различает ксжоданг отруїсщшнз состояний построена рэжиернкэ диаграммы геЕшерагурной рзлаксаша напряженна s сордннатаг "уровень напряжений - температура - врзкя аадврккн".
-
Установлена законскврносгя влияния температурной релаксз-ш напряазшй на формнрованкв яапряшвно-дефорЕшровашого эстояння сварнш: лзстовет соединений из сплава 1420 пря таркж-зской обработав, показано,, что неоднородный характер релаксанта . иаточииь: напряненш в процессе термообработки обуаэдзлзн з&якчяоя структурой з разных заказ сварного соединенна,,
5. показано0 что в сплаве 1420 при термическом шздзйстзнз
ревень шуярэникг вапрязений в основной ОбУСЛОЗЛЗЯ 5рКЧЭСК0Й
мтгавяявщэй иаяронепрязеннй,, так как кз-за хорошего рдамэрно-
груктуряого сооївєтсїзня кристаллически: рзшежш б'-ази к
-ївордого раствора вклад струетурак напряжений в сэркнрозанЕЭ
йзбея зрекеннш: и остагочннг яацрязэннй г s п рода
значителен.
Щтатесш шатают рабош
і. составлена программа расчета температур. 2езг.с-зкг;. z «Зораация в листовые полуфабрккагаг из сплава 1420 щп разлкчнет даг тармзческого воздействия, програкма позволяет рассчяш-игь параметры напряїЕенно-деформнрозанного состояния з течение швравдрзнг циклов термической, обработка к сварки с учетом руктурного состояния материала н температуриш: зависимостей пяофЕзнчесхшс н кэханическиг свойств, а такш тепловых ж ьешнж аффектов разових превращений.
2. определен уровень ирэквншЕ' н остаточно: напряжений,
5.
возникэюсцп: при термической обработка полуфабрикатов из сшива 1420 б зависиыоетг от их характеристического размера и типа озслалдавщей среды, определена тсмпературно-врі:е;аліз параметра охлаздоидей способности различных сред.
3. Установлено, что при тавдиво листов до 5 ка старение поред сзьркой по режиму 170с - з часа снтеаот остаточные напрягшая в сварво« соединении =» в 1.5 раза.
А. Показано, что при тержческой обработгга сварных конструкщя из лас-ов сшіала nzo целесообразно снизать температуру нагрэва иод ъчкалку до -420С с одновременным
УЕе^їЧеКИеН ВрЭМеЯИ ВЦДСргЯИ НС 5 МИНУТ. ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ УС"р*!ШШ>
структурную неоднородность гри сохранение уровня остаточных папрялелнч, не лрчвышазщего грдалного значения.
5. По резудътам исследований разработаны практические рекомендации, использованшв в віше де. совзриенствоваззм техгологьи термической обработки сварнш: констрэтщий из листов сплава 1420, что позволило повысить работоспособность конструкций в 1.3+5-5 раза.
іпробшш рабаш
Материалы диссертации доложены на 5 научно-технических конференциях, экспонировались на научно-технической выставке.
основное содержание диссертационной работы опубликовано' в 7 работах.
(йстстурз и обьем жссертапЕ2
диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов по работе, списка использованной литературы из 145 наишЕсваяий. Кзлогэпа на 170 страницах шшшшисного текста, содарзит 65 рисунков и 20 таблиц.
