Зменшення рівня залишкових напружень та деформацій зварних з'єднань алюмінієвих сплавів електродинамічною обробкою

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorКвасницький, Віктор Вячеславович
dc.contributor.authorТрояк, Катерина Олегівна
dc.date.accessioned2026-01-27T09:54:53Z
dc.date.available2026-01-27T09:54:53Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМета роботи – визначити вплив умов та параметрів реалізації процесу електродинамічної обробки на рівень компонент напружено-деформованого стану та формозміну стикових зварних з’єднань, які отримані автоматичним аргоно-дуговим зварюванням неплавким електродом з листового прокату сплавів на основі алюмінію. Для досягнення мети необхідно виконати наступні завдання: – проаналізувати вплив способів електродугового зварювання на формування дефектів, рівень залишкових деформацій та спотворення форми стикових зварних з’єднань листів зі сплавів на основі алюмінію; – на основі аналізу наведених в літературі відомостей оцінити ефективність застосування різних способів регулювання залишкових зварювальних напружень та деформацій, які застосовні для обробки зварних з’єднань з листового прокату сплавів на основі алюмінію; – обрати методики проведення досліджень по визначенню впливу параметрів та умов процесу електродинамічної імпульсної обробки на величину компонент напружено-деформованого стану зварних з’єднань зі сплавів на основі алюмінію АМг6 та 1561; – здійснити наближену оцінку величини енергії необхідної для ефективної реалізації процесу електродинамічної обробки зварних з’єднань з листового прокату алюмінієвих сплавів марок АМг6 та 1561, визначити рекомендовані параметри режимів електродинамічної обробки; – дослідити вплив умов та параметрів процесу електродинамічної обробки на рівень напружень та деформацій зварних з’єднань з листового прокату алюмінієвих сплавів визначених марок. – дослідити вплив умов та параметрів процесу електродинамічної обробки на формозміну зразків стикових зварних з’єднань алюмінієвих сплавів. – сформулювати технологічні рекомендації щодо виконання процесу електродинамічної обробки зварних з’єднань з листового прокату алюмінієвих сплавів. Об’єкт досліджень – стикові зварні з’єднання алюмінієвих сплавів отримані автоматичним аргоно-дуговим зварюванням неплавким електродом. Предмет досліджень – напруження та деформації стикових зварних з’єднань алюмінієвих сплавів, які отримані автоматичним аргоно-дуговим зварюванням неплавким електродом та їх формозміна. Методи дослідження – експериментальні методи з визначення напружено-деформованого стану та формозміни зразків з використанням електронної спекл-інтерферометрії та інструментального методу вимірювання прогинів. Наукова новизна 1. Вперше встановлено, що для забезпечення ефективного впливу процесу електродинамічної обробки на регулювання величини напружень стикових зварних з’єднань пластин товщиною до 4 мм зі сплаву АМг6 необхідно здійснювати обробку за відстані між зонами енерговиділення не більше за 10 мм по довжині зварного з’єднання, а для зменшення величини значень залишкових післязварювальних напружень до нуля, за обраних умов та режимів обробки, достатньо трьох електродинамічних впливів на одній локальній ділянці поверхні пластини з енергією Е = 800 Дж. 2. Вперше встановлено, що у поперечному перерізі пластини товщиною до 4 мм зі сплавів алюмінію АМг6 та 1561 після одного імпульсу електричного струму максимальні значення поздовжньої компоненти напружень σx на лінії сплавлення зменшуються на 60–65 %, а поперечної компоненти σy – на 35–40 %. Практичне значення 1. Створені Технологічні рекомендації по застосуванню процесу електродинамічної обробки для виправлення стикових зварних з’єднань листового прокату зі сплавів на основі алюмінію марок АМг6 та 1561. 2. Підтверджена ефективність застосування методу спекл-інтерферометрі для оцінки величини діючих напружень в стикових зварних з’єднаннях пластин зі сплавів на основі алюмінію.
dc.description.abstractotherThe purpose of this work is to determine the influence of conditions and parameters of the electrodynamic treatment process on the level of stress–strain state components and shape deformation of butt-welded joints produced by automatic argon arc welding with a non-consumable electrode from sheet aluminum alloys. To achieve this purpose, the following objectives were defined: – to analyze the influence of arc welding methods on defect formation, the level of residual deformations, and shape distortion of butt-welded joints of aluminum alloy sheets; – based on the analysis of literature data, to evaluate the effectiveness of various methods for regulating residual welding stresses and deformations applicable to the treatment of welded joints made of sheet aluminum alloys; – to select research methodologies for determining the influence of parameters and conditions of the electrodynamic pulse treatment process on the magnitude of stress–strain state components of welded joints made of aluminum alloys AMg6 and 1561; – to perform an approximate assessment of the energy required for effective implementation of electrodynamic treatment of welded joints made of sheet aluminum alloys AMg6 and 1561, and to determine recommended treatment regime parameters; – to investigate the influence of conditions and parameters of electrodynamic treatment on the level of stresses and deformations of welded joints made of sheet aluminum alloys of the specified grades; – to investigate the influence of conditions and parameters of electrodynamic treatment on the shape deformation of butt-welded joint specimens of aluminum alloys; – to formulate technological recommendations for the implementation of electrodynamic treatment of welded joints made of sheet aluminum alloys. The object of the research is butt welded joints of aluminum alloys produced by automatic argon arc welding with a non-consumable electrode. The subject of the research is stresses and deformations of butt-welded joints of aluminum alloys produced by automatic argon arc welding with a non-consumable electrode, as well as their shape deformation. The research methods include experimental methods for determining the stress–strain state and shape deformation of specimens using electronic speckle interferometry and an instrumental method for measuring deflections. Scientific novelty For the first time, it has been established that to ensure an effective influence of the electrodynamic treatment process on the regulation of stress levels in butt welded joints of plates up to 4 mm thick made of AMg6 aluminum alloy, the distance between energy release zones along the weld length should not exceed 10 mm. Furthermore, under the selected processing conditions and regimes, three electrodynamic impacts on a single local area of the plate surface with an energy of E = 800 J are sufficient to reduce residual post-weld stresses to zero. For the first time, it has been determined that in the transverse cross-section of plates up to 4 mm thick made of aluminum alloys AMg6 and 1561, after a single electric current pulse, the maximum values of the longitudinal stress component σₓ at the fusion line decrease by 60–65%, while the transverse stress component σᵧ decreases by 35–40%. Practical significance Technological recommendations have been developed for the application of the electrodynamic treatment process for straightening butt-welded joints of sheet products made of aluminum alloys AMg6 and 1561. The effectiveness of the speckle interferometry method for evaluating the magnitude of acting stresses in butt welded joints of aluminum alloy plates has been confirmed.
dc.format.extent134 с.
dc.identifier.citationТрояк, К. О. Зменшення рівня залишкових напружень та деформацій зварних з'єднань алюмінієвих сплавів електродинамічною обробкою : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Трояк Катерина Олегівна. – Київ, 2025. – 134 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78443
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectалюмінієві сплави
dc.subjectелектродинамічна обробка
dc.subjectзалишкові напруження
dc.subjectнапружено-деформований стан
dc.subjectспекл-інтерферометрія
dc.subjectформозміна
dc.subject.udc621.791
dc.titleЗменшення рівня залишкових напружень та деформацій зварних з'єднань алюмінієвих сплавів електродинамічною обробкою
dc.typeMaster Thesis

Файли

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

Зібрання

Магістерські роботи (ЗВ)
Магістерські роботи