Effectiveness of ultrasonic peening in fatigue improvement of welded elements and structures

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKleiman, Jacob
dc.contributor.authorKudryavtsev, Yuri
dc.contributor.authorLuhovskyi, Oleksandr
dc.date.accessioned2020-05-01T16:42:25Z
dc.date.available2020-05-01T16:42:25Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThe ultrasonic impact treatment (UIT) is relatively new and promising process for fatigue life improvement of welded elements and structures. In most industrial applications this process is known as ultrasonic peening (UP). The beneficial effect of UP is achieved mainly by relieving of tensile residual stresses and introducing of compressive residual stresses into surface layers of a material. The secondary factors in fatigue improvement by UP are decreasing of stress concentration in weld toe zones and enhancement of mechanical properties of the surface layers of the material. Fatigue testing of welded specimens showed that UP is the most efficient improvement treatment as compared with traditional techniques such as grinding, TIG-dressing, heat treatment, hammer peening and application of LTT electrodes. The developed computerized complex for UP was successfully applied for increasing the fatigue life and corrosion resistance of welded elements, elimination of distortions caused by welding and other technological processes, residual stress relieving, increasing of the hardness of the surface of materials. The UP could be effectively applied for fatigue life improvement during manufacturing, rehabilitation and repair of welded elements and structures. The areas/industries where the UP process was applied successfully include: Shipbuilding, Railway and Highway Bridges, Construction Equipment, Mining, Automotive, Aerospace. The results of fatigue testing of welded elements in as-welded condition and after application of UP are considered in this paper. It is shown that UP is the most effective and economic technique for increasing of fatigue strength of welded elements in materials of different strength. These results also show a strong tendency of increasing of fatigue strength of welded elements after application of UP with the increase in mechanical properties of the material used.uk
dc.description.abstractruУльтразвуковая ударная обработка (UIT) является относительно новым и перспективным процессом улучшения усталостной прочности сварных элементов и конструкций. В большинстве промышленных применений этот процесс известен как ультразвуковая обработка (UP). Благоприятный эффект UP достигается путём снятия растягивающих остаточных напряжений и введения сжимающих остаточных напряжений в поверхностные слои материала. Вторичными факторами повышения усталости UP являются уменьшение концентрации напряжений в зонах сварного шва и улучшение механических свойств поверхностных слоев материала. Усталостные испытания сварных образцов показали, что UP является наиболее эффективным методом улучшения долговечности по сравнению с такими традиционными обработками как шлифование, термообработка, механическая ударная обработка и применение электродов с низкотемпературными переходами (LTT). Разработанный компьютеризированный комплекс для ультразвуковой ударной обработка успешно применялся для продления усталостного срока службы и коррозионной стойкости сварных элементов, устранения искажений, вызванных сваркой и другими технологическими процессами, 96 ISSN 2521-1943. Mechanics and Advanced Technologies #3 (81), 2017 снятия остаточных напряжений, повышения твердости поверхности материалов. Ультразвуковая ударная обработка может эффективно применяться для улучшения усталостной прочности при производстве, восстановлении и ремонте сварных элементов и конструкций. Области / отрасли, в которых ультразвуковая ударная обработка была успешно применена, включают: судостроение, железнодорожные и шоссейные мосты, строительное оборудование, горное дело, автомобилестроение, аэрокосмическую промышленность. Результаты усталостных испытаний сварных элементов, проведённых как сразу после сварки, так и после применения ультразвуковой ударной обработки рассмотрены в этой статье. Показано, что UP является наиболее эффективным и экономичным методом повышения усталостной прочности сварных элементов в материалах различной прочности. Эти результаты также демонстрируют сильную тенденцию к увеличению усталостной прочности сварных элементов после применения ультразвуковой ударной обработки с увеличением механических свойств используемого материала.uk
dc.description.abstractukУльтразвукова ударна обробка (UIT) є відносно новим і перспективним процесом покращення втомної міцності зварних елементів та конструкцій. В більшості промислових застосувань цей процес відомий як ультразвукова обробка (UP). Сприятливий ефект UP досягається шляхом зняття залишкових напружень, що розтягують, і введення залишкових напружень, що стискають, в поверхневі шари матеріалу. Вторинними факторами підвищення втоми UP є зменшення концентрації напружень в зонах зварного шва і поліпшення механічних властивостей поверхневих шарів матеріалу. Втомні випробування зварних зразків показали, що UP є найбільш ефективним методом поліпшення довговічності в порівнянні з такими традиційними обробками як шліфування, термообробка, механічна ударна обробка і застосування електродів з низькотемпературними переходами (LTT). Розроблений комп'ютеризований комплекс для ультразвукової ударної обробки було успішно застосовано для продовження втомного терміну служби і корозійної стійкості зварних елементів, усунення спотворень, викликаних зварюванням та іншими технологічними процесами, зняття залишкових напружень, підвищення твердості поверхні матеріалів. Ультразвукова ударна обробка може ефективно застосовуватися для поліпшення втомної міцності при виробництві, відновленні і ремонті зварних елементів і конструкцій. Області / галузі, в яких ультразвукова ударна обробка була успішно застосована, включають: суднобудування, залізничні і шосейні мости, будівельне обладнання, гірнича справа, автомобілебудування, аерокосмічна промисловість. Результати втомних випробувань зварних елементів, проведених як відразу після зварювання, так і після застосування ультразвукової ударної обробки, розглянуті в цій статті. Показано, що UP є найбільш ефективним і економічним методом підвищення втомної міцності зварних елементів в матеріалах різної міцності. Ці результати також демонструють сильну тенденцію до збільшення втомної міцності зварних елементів після застосування ультразвукової ударної обробки зі збільшенням механічних властивостей матеріалу, що використовується.uk
dc.format.pagerangeP. 92-98uk
dc.identifier.citationKleiman, J. Effectiveness of ultrasonic peening in fatigue improvement of welded elements and structures / Jacob Kleiman, Yuri Kudryavtsev, Oleksandr Luhovskyi // Mechanics and Advanced Technologies. – 2017. – №3 (81). – P. 92-98.uk
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.20535/2521-1943.2017.81.117489
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/33170
dc.language.isoenuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceMechanics and Advanced Technologies, 2017, №3 (81)uk
dc.subjectзалишкові напруженняuk
dc.subjectультразвуковий метод збільшенняuk
dc.subjectпідводна ультразвукова ударна обробкаuk
dc.subjectUltraPeen®uk
dc.subjectвтомна міцністьuk
dc.subjectresidual stressesuk
dc.subjectultrasonic peening methoduk
dc.subjectunderwater ultrasonic peeninguk
dc.subjectUltraPeen®uk
dc.subjectfatigue lifeuk
dc.subjectостаточные напряженияuk
dc.subjectультразвуковой метод упрочненияuk
dc.subjectподводная ультразвуковая ударная обработкаuk
dc.subjectUltraPeen®uk
dc.subjectусталостная прочностьuk
dc.subject.udc539uk
dc.titleEffectiveness of ultrasonic peening in fatigue improvement of welded elements and structuresuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
madt_2017_3_13.pdf
Розмір:
1.31 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, № 3 (81)