автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Диагностирование поверхностных остаточных напряжений в металлических покрытиях, нанесенных при восстановлении деталей сельскохозяйственной техники

0031Б9722

На правах рукописи

ИГНАТЬЕВ Андрей Геннадьевич

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЯХ, НАНЕСЕННЫХ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

Специальность 05 20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 2 МАЙ 2008

Челябинск - 2008

003169722

Работа выполнена на кафедре «Сопротивление материалов» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинский государственный агроинженерный университет»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки и техники РФ Жилкин Виталии Афанасьевич

Официальные оппоненты- доктор технических наук, профессор

Плаксин Алексей Михайлович

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Бурумкулов Фархад Хикматович доктор технических наук, профессор Сапожников Сергей Борисович

Ведущая организация ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им В П. Горячкина»

Защита состоится «20» июня 2008 г, в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220 069.01 при Челябинском государственном агроинженерном университете по адресу 454080, г. Челябинск, пр Ленина, 75

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного агроинженерного университета

Автореферат разослан «12» мая 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор -- 0Басарыгина Е М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Восстановление изношенных деталей является важным резервом повышения эффективности технического обслуживания сельскохозяйственной техники, машин и оборудования перерабатывающих отраслей АПК При восстановлении изношенных деталей используется широкий спектр технологий, которые в большинстве своем не только обеспечивают требуемые размерные параметры, но и позволяют получить повышенные с точки зрения твердости, прочности, износостойкости свойства поверхностного слоя. Однако практика эксплуатации восстановленной техники показывает, что ее реальный ресурс зачастую оказывается существенно ниже ожидаемого Причинами этого являются неудовлетворительное качество восстановления деталей, неоднородность структуры и механических свойств поверхностного слоя, появление неблагоприятных технологических остаточных напряжений

Напряженное состояние поверхностного слоя является важным фактором, определяющим надежность восстановленной детали В условиях эксплуатации подавляющее большинство деталей работает при знакопеременных нагрузках - в условиях усталостного нагруже-ния, и растягивающие остаточные напряжения оказывают существенное негативное влияние на ресурс восстановленных деталей, вызывают снижение их усталостной прочности на 35 .50% Поэтому решение важной народнохозяйственной задачи технологического обеспечения качества и надежности восстановленных деталей связано с регламентированием комплекса показателей физико-механического характера, из которых наиболее актуальны в настоящее время остаточные напряжения Их величины должны определяться с учетом конструктивных особенностей деталей, неоднородности механических свойств материалов, характера воздействия в процессе восстановления, режимов технологического процесса восстановления и иных факторов Регулирование остаточных напряжений с созданием благоприятного их распределения в поверхностном слое является значительным резервом обеспечения требуемой надежности восстановленных деталей

В настоящее время диагностирование остаточных напряжений при совершенствовании технологий восстановления может быть выполнено в основном косвенным путем с использованием накопленных данных о закономерностях их формирования, распределения,

влияния и возможностях их регулирования Практика восстановления деталей показывает, что этот фактор обычно не учитывается при совершенствовании технологий Главная причина этого - отсутствие пригодных методов и технических средств диагностирования

Следовательно, одной из наиболее актуальных проблем обеспечения качества и надежности восстановленных деталей является диагностирование остаточных напряжений В первую очередь это связано с разработкой методов и технических средств измерения, позволяющих оперативно получать требуемый объем информации Решению этой проблемы посвящена настоящая диссертационная работа, в которой разработан метод диагностирования поверхностных остаточных напряжений в металлических покрытиях, нанесенных при восстановлении деталей

Цель работы. Обеспечение требуемого уровня надежности восстановленных деталей путем совершенствования технологий восстановления на основе диагностирования остаточных напряжений в деталях сельскохозяйственной техники и оборудования перерабатывающих отраслей АПК

Центральная гипотеза: возможно оперативное неразрушающее диагностирование остаточных напряжений в восстановленных деталях на основе совместного использования упругопластического контактного взаимодействия индентора с поверхностью детали и когерентно-оптического способа регистрации деформированного состояния поверхности

Научная гипотеза: существует количественно-качественная взаимосвязь параметров деформированного состояния поверхности вокруг отпечатка, возникающего в результате упругопластического вдавливания индентора в поверхность восстановленной детали, с остаточными напряжениями, условиями нагружения и геометрическими и механическими характеристиками индентора и поверхностного слоя детали

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- на основе анализа и синтеза НИР, производственного опыта процессов диагностирования сформулировать научную проблему обеспечения требуемого уровня надежности восстановленных деталей на основе диагностирования остаточных напряжений и выявить перспективные методы их измерения,

- установить закономерности влияния остаточных напряжений на деформированное состояние поверхности восстановленной детали вокруг отпечатка при упругопластическом вдавливании сферического индентора с учетом силовых и механических факторов и на базе этих закономерностей разработать принципиальные основы диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях;

- разработать способы и технологии оптической и цифровой регистрации данных при диагностировании остаточных напряжений в восстановленных деталях с использованием методов голографиче-ской интерферометрии и электронной спекл-интерферометрии, а также обработки данных с использованием персонального компьютера с целью получения значения диагностического параметра,

- на основе использования упругопластического вдавливания шарового индентора, оптической регистрации деформированного состояния поверхности в окрестности отпечатка и определения допустимых условий и режимов их применения разработать метод и технические средства диагностирования остаточных напряжений в деталях,

- изучить закономерности распределения остаточных напряжений в деталях, восстановленных с использованием различных технологий, и разработать рекомендации по регулированию остаточных напряжений с целью повышения надежности восстановленных деталей;

- провести апробацию методов и технических средств на восстановленных деталях и дать технико-экономическую оценку эффективности совершенствования технологий восстановления с учетом данных об остаточных напряжениях

Объект исследования: деформированное состояние поверхности диагностируемой детали в локальной области, возникающее в результате упругопластического вдавливания индентора в поверхность и формирующееся под влиянием остаточных напряжений.

Предмет исследования: зависимости параметров локального формоизменения поверхности детали от поверхностных остаточных напряжений при упругопластическом вдавливании индентора

Научная новизна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов

- теоретически доказана возможность диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях и разработан новый метод, основанный на использовании упругопластического контактного взаимодействия индентора с поверхностью

детали, новизна которого защищена авторским свидетельством (А с № 1717941),

- впервые установлено, что диагностическим признаком напряженного состояния поверхности детали при упругопластическом вдавливании индентора является распределение нормальных деформационных перемещений вокруг отпечатка (в наплыве) Показано, что остаточные напряжения вызывают изменение распределения нормальных перемещений в наплыве в сравнении с его профилем для ненапряженного материала,

- впервые установлены закономерности и разработана математическая модель формирования наплыва вокруг отпечатка при вдавливании в поверхность детали шарового индентора с учетом влияния комплекса факторов степени силового воздействия, механических свойств основного материала детали, механических свойств материала и геометрических параметров поверхностного слоя, геометрических характеристик индентора, поверхностных остаточных напряжений На основании модели получены расчетные зависимости для определения компонент тензора поверхностных остаточных напряжений по данным о нормальных перемещениях в наплыве;

- выявлены возможности, преимущества и разработаны варианты применения когерентно-оптических методов в качестве способа регистрации при диагностировании остаточных напряжений в деталях, восстановленных нанесением металлических покрытий Разработаны способы и оптические системы регистрации и обработки интерференционных картин при диагностировании остаточных напряжений, новизна которых защищена авторскими свидетельствами (А с № 1276046, 1342179);

- доказано, что распределение нормальных деформационных перемещений поверхности детали в наплыве вокруг отпечатка несет в себе информацию о направлении главных осей, величинах и знаках компонент тензора главных остаточных напряжений Предложены новые способы выделения полезной информации, обеспечивающие диагностирование остаточных напряжений с допустимой погрешностью (А с № 1543259, 1640538),

- впервые предложен подход к обоснованию нормативных значений структурного параметра (остаточных напряжений), при которых обеспечивается требуемый уровень надежности восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности,

- получены новые данные о закономерностях распределения поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электроконтактной приваркой присадочных материалов и электроискровым наращиванием Показано, что опасными являются краевые области восстановленного участка поверхности, где остаточные напряжения в 1,15 . 1,30 раза выше их уровня в центральной области Подтверждено, что одним из эффективных способов регулирования остаточных напряжений является применение поверхностного пластического деформирования, приводящее к повышению предела выносливости восстановленных деталей на 10. .40%

Практическая ценность полученных результатов работы состоит:

- в обеспечении возможности экспресс-диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях с целью совершенствования технологий и выбора рациональных режимов восстановления,

- в разработке метода диагностирования остаточных напряжений, который характеризуется высокой чувствительностью, точностью и информативностью измерений, простотой регистрации и обработки информации, по степени воздействия квалифицируется как условно неразрушающий;

- разработке технических средств диагностирования остаточных напряжений на основе когерентно-оптических методов, предназначенных для применения в лабораторных условиях,

- разработке методического обеспечения диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях;

- практическом применении результатов диагностирования поверхностных остаточных напряжений для выбора рациональных технологических режимов восстановления деталей и регулирования остаточных напряжений, обеспечивающих снижение уровня растягивающих остаточных напряжений и повышение надежности деталей.

Научные и практические результаты диссертационной работы (методология, модели, технические, технологические и иные решения) использованы в опытно-конструкторских и технологических разработках- ООО «Композит» (г. Нижний Тагил) при совершенствовании технологии восстановления плунжеров гидропрессов электродуговой наплавкой,

- Башкирским государственным аграрным университетом при совершенствовании технологий восстановления широкой номенклатуры деталей сельскохозяйственной техники и перерабатывающих предприятий АПК электроконтактной приваркой присадочных материалов,

- Институтом механики и энергетики Мордовского государственного университета им Н П Огарева при совершенствовании технологий восстановления автотракторных деталей электроискровым наращиванием;

- в/ч 20346 (г Мурманск) для оценки нагруженности и остаточных напряжений в крупногабаритных конструкциях

Метод и технические средства измерения остаточных напряжений применяются в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах кафедры «Сопротивление материалов» ЧГАУ.

На защиту выносятся:

- математическая модель формирования наплыва вокруг отпечатка при вдавливании в поверхность детали шарового индентора с учетом влияния комплекса факторов,

- метод диагностирования поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных нанесением металлических покрытий,

- способы и технологии оптической и цифровой регистрации данных при диагностировании поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях;

- допустимые условия и режимы применения метода и технических средств диагностирования,

- закономерности распределения поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных с использованием различных технологий, и рекомендации по регулированию остаточных напряжений с целью обеспечения требуемого уровня надежности восстановленных деталей,

- результаты апробации метода и технических средств диагностирования и технико-экономическая оценка эффективности совершенствования технологий восстановления с учетом данных об остаточных напряжениях

Апробация результатов диссертации. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались.

- на международных конференциях научно-методологическом семинаре по гидродинамике судов (г Варна, Болгария, 1988), «Свар-

ные конструкции» (г Киев, 1990), научно-технической конференции стран СНГ «Производство и надежность сварных конструкций» (г Калининград, 1993), научных конференциях 1-й и 3-й Международной специализированной выставки «Машиностроение Прогрессивные технологии» (г. Челябинск, 1997, 1999), «Новоселовские чтения» (г Уфа, 2004), «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (г. Москва, 2005), «Достижения науки - агропромышленному производству» (г. Челябинск, 2006, 2007, 2008), «Агротехинновации в АПК» (г Москва, 2006), «Ресурсосберегающие технологии технического сервиса» (г Уфа, 2007), «Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе» (г Москва, 2007),

- на всесоюзных и всероссийских конференциях и семинарах «Применение лазеров в науке и технике» (г Иркутск, 1988), «Автоматизация в сварочном производстве» (г Ижевск, 1989), «Прочность и диагностика сварных конструкций» (г Москва, 1991), «Актуальные проблемы преподавания в современных технических университетах» (г Уфа, 1997), «Проблемы промышленной безопасности в системе нефтегазового комплекса и трубопроводного транспорта» (г Уфа, 2005),

- на региональных конференциях и семинарах «Применение лазеров в промышленности и научных исследованиях» (г Челябинск,

1988), «Применение лазеров в народном хозяйстве» (г Челябинск,

1989), конференциях сварщиков Урала (г Екатеринбург, 1999, г Челябинск, 2000, г. Курган, 2002), «Контроль технологий, изделий и окружающей среды физическими методами» (г Челябинск, 2004), «Наука - Образование - Производство» (г. Нижний Тагил, 2004), ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников Южно-Уральского государственного университета (г. Челябинск, 1996-2004) и Челябинского государственного агроинженер-ного университета (2006-2008)

Результаты диссертационной работы доложены и одобрены на заседании Научно-технического совета при Межрегиональном комитете по сельхозмашиностроению Ассоциации экономического взаимодействия областей и республик Уральского региона (протокол № 4 от 18 апреля 2007 г.)

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 76 научных работ, в том числе 4 монографии, описания изо-

бретений к 5 авторским свидетельствам, 12 статей в журналах, рекомендованных ВАК

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов, списка использованных источников из 332 наименований, приложений, изложена на 324 страницах, содержит 119 рисунков, 26 таблиц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность работы, кратко отражено основное содержание диссертационной работы.

В первой главе «Состояние проблемы и задачи исследования» проанализированы и обобщены данные литературных источников, связанные с проблемой диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях

Основополагающими в решении проблем восстановления деталей, обеспечения их надежности и технического диагностирования являются труды Н В Авдеева, Ф Х.Бурумкулова, Е Л Воловика, Л С.Ермолова, В М Кряжкова, В В Курчаткина, П П Лезина, В М Михлина, В П Лялякина, А С Проникова, А В Поляченко, А М Плаксина, Е А Пучина, А.Э.Северного, А И Сидорова, И Е.Ульмана, В И.Черноиванова и др. Значительный вклад в развитие науки об остаточных напряжениях и методах их измерения внесли О А.Бакши, И А Биргер, В А Винокуров, Я.Д Вишняков, Н Н Дави-денков, В А Деев, Л И Дехтярь, А Г.Григорьянц, Д А Игнатьков, Н В Калакуцкий, В А.Кархин, Б С Касаткин, Л А Копельман, П И Кудрявцев, Н.А Махутов, О.Н Михайлов, Г А.Николаев, Н О Окерблом, Е О Патон, Н Н Прохоров, В М Сагалевич, С.Б Сапожников, W Cheng, М.Т Flaman, М Moore, A Niku-Lari и др отечественные и зарубежные ученые. Применению оптических методов при измерении остаточных напряжений посвящены труды А А Антонова, М X Ахметзянова, В.А Жилкина, Л М Лобанова, А А Рассохи, Г Н Чернышева, А Е Штанько, В П Щепинова, В В.Яковлева и др

Анализ современного состояния задачи диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях позволил сделать следующие выводы

Остаточные напряжения являются существенным фактором, оказывающим влияние на надежность восстановленных деталей На фоне возрастающей потребности в информации об остаточных на-

пряжениях, необходимой для совершенствования технологий восстановления с целью обеспечения требуемого уровня надежности восстановленных деталей, решение проблемы диагностирования остаточных напряжений актуально

Данные об остаточных напряжениях в поверхностном слое восстановленных деталей являются объективным основанием для совершенствования технологий ремонта путем оптимизации технологических режимов и применения методов регулирования остаточных напряжений

В настоящее время очевидно отсутствие методов и технических средств диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях, соответствующих современным требованиям по информативности, производительности измерений, универсальности, минимизации воздействия, пригодности к экспресс-контролю

С учетом современных требований и особенностей восстановленных деталей перспективен метод определения остаточных напряжений, основанный на использовании упругопластического вдавливания индентора и регистрации отклика с применением когерентно-оптических методов Однако современный уровень развития не обеспечивает возможности его широкого внедрения

Можно утверждать, что имеет место проблемная ситуация, в основе которой лежит противоречие между необходимостью обеспечить требуемый уровень надежности восстановленных деталей и отсутствием теоретических и практических знаний по диагностированию важного параметра технического состояния - остаточных напряжений. Проведенный анализ дает основание говорить о том, что современный уровень научного знания не позволяет разрешить возникшие противоречия. В научной литературе не сформулирована концепция диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях, не определены структурные и диагностические параметры, их номинальные и предельные значения Это, в первую очередь, связано с отсутствием пригодных для диагностирования методов и технических средств Следовательно, проблемная ситуация является актуальной, важной в научном и хозяйственном аспектах, связана с восстановлением работоспособности сельскохозяйственной техники и требует разрешения. Доступные и эффективные пути разрешения этого противоречия предполагают разработку метода и технических средств диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях.

Во второй главе «Аналитическое описание взаимосвязи остаточных напряжений с параметрами деформированного состояния поверхности детали вокруг отпечатка индентора» представлены результаты теоретического исследования деформированного состояния поверхности детали вокруг отпечатка, возникающего в результате упругопластического вдавливания шарового индентора

В контексте решаемой проблемы структурным параметром являются остаточные напряжения в точке на поверхности детали, описываемые следующим набором данных положение главных осей напряжений на поверхности, величины и знаки действующих компонент главных остаточных напряжений В качестве источника данных для получения диагностического параметра использовано деформированное состояние поверхности детали вокруг отпечатка Диагностическим. параметром являются нормальные перемещения поверхности детали в окрестности отпечатка в виде как распределения, так и набора значений в объеме, необходимом и достаточном для определения структурного параметра Теоретическое исследование нацелено на раскрытие количественной взаимосвязи между структурным и диагностическим параметрами, те между поверхностными остаточными напряжениями в восстановленной детали и нормальными перемещениями поверхности в наплыве вокруг отпечатка индентора

Для достижения поставленной цели теоретического исследования решены следующие задачи 1) установлены закономерности формирования распределения нормальных перемещений вокруг отпечатка (в наплыве) для детали без остаточных напряжений; 2) определены основные геометрические параметры, характеризующие распределение перемещений в наплыве; 3) выявлены основные факторы, влияющие на характеристики распределения перемещений, и выполнено количественное описание их влияния, 4) исследовано влияние остаточных напряжений на распределение перемещений в наплыве, 5) установлена количественная связь между остаточными напряжениями и перемещениями

Анализ деформированного состояния поверхности детали вокруг отпечатка выполнен методом конечных элементов Задача рассмотрена в осесимметричной постановке. Контртело состоит из основного металла (ОМ) и поверхностного слоя (металла покрытия -МП) малой толщины, механические свойства которого отличаются от свойств ОМ. Исходные данные для контртела' форма поверхности -плоская, материал - упругопластический, упрочняющийся, диаграм-

ма деформирования каждого из материалов - билинейная, описываемая пределами текучести сттом и сттып и модулями упрочнения £том и Еги" Характеристики индентора форма поверхности - шаровая, диаметр И = 5 15 мм, материал - идеально упругий Входные варьируемые параметры усилие вдавливания Т*1 = 0 5000 Н, механические свойства материалов ОМ и МП в пределах <тх = 200 2000 МПа, Ет = 5000 .15000 МПа, остаточные напряжения ах°" и сту0СТ в диапазоне от -атом до +атом (рисунок 1), толщина покрытия Ьп = 0...1 мм. Выходные параметры, величины и распределение нормальных перемещений поверхности Щг) вокруг отпечатка; диаметр отпечатка с?.

х

* t t t ♦ i ♦ ♦ » ♦ t

Рисунок 1 - Расчетная схема задачи о перемещениях поверхности при вдавливании индентора

Диапазон изменения механических свойств ОМ и МП охватывал основные материалы, используемые при изготовлении деталей сельхозтехники. Диапазон изменения толщины поверхностного слоя (покрытия) соответствовал данным по износу и способам восстановления деталей Диапазон изменения усилия вдавливания индентора обеспечивал создание отпечатка диаметром d = 0,5 2,0 мм, что обусловлено условиями упругопластического нагружения. Программа исследования включала в себя два этапа. На первом этапе исследовали влияние варьируемых параметров на диаметр отпечатка и перемещения в наплыве для однородной детали, на втором этапе - для детали с покрытием с учетом данных, полученных на первом этапе

Профиль перемещений поверхности состоит из отпечатка и области выпучивания - наплыва (рисунок 2) Распределение нормальных перемещений в наплыве описывается тремя геометрическими характеристиками- радиусом отпечатка rarn = d!2, радиусом наплыва rmax, высотой наплыва Wmm Величина радиуса наплыва практически не зависит от свойств материала; rmax = (1,2±0Д)готп

Установлены факторы, влияющие на геометрические характеристики наплыва силовой - усилие вдавливания, геометрические -

диаметр индентора, диаметр отпечатка, толщина поверхностного слоя, механические - механические свойства основного металла и металла поверхностного слоя, поверхностные остаточные напряжения Аналитические уравнения математической модели формирования наплыва вокруг отпечатка с учетом перечисленных факторов получены путем аппроксимации данных численного решения Центральными в математической модели являются установленные закономерности, имеющие устойчивый характер и свойственные широкому спектру металлических материалов, применяемых при изготовлении и восстановлении деталей сельхозтехники

и'/»'

1,0

о

-0,5

■ ' наппыв 1 \ 1 ч 1 ^-----

1,0 \ 2,0 3,0 4 0 ^ отпечаток

2rld

Рисунок 2 - Профиль и основные геометрические параметры наплыва

Связь между усилием вдавливания Р и диаметром отпечатка (1 при вдавливании шарового индентора диаметром й = 10 мм для всех рассмотренных материалов с погрешностью не выше 1,5% описывается степенной зависимостью

Г ^ л0-43

d{F) = dt

0 F

О)

где d0F - условный диаметр отпечатка (мм) при усилии F0 = 1 Н

Влияние механических свойств материала на диаметр отпечатка проявляется в изменении условного диаметра d0F Установленная закономерность имеет общий характер и рассматривается в качестве первой диаграммы вдавливания «диаметр отпечатка d- усилие вдавливания F» в диапазоне изменения диаметра

Связь между максимальным перемещением в наплыве РГтах и диаметром отпечатка d для всех рассмотренных материалов с погрешностью не выше 3% описывается степенной зависимостью

ivmax(d) = wc

Od

(2)

где - условное максимальное перемещение (мм) при диаметре отпечатка ¿/0 ~ 1 мм

Влияние механических свойств материала на высоту наплыва проявляется через изменение условного максимального перемещения 1У<ы и показателя степени пц- Данная закономерность также имеет общий характер и рассматривается как вторая диаграмма вдавливания «высота наплыва 1¥тах - диаметр отпечатка с!» в рассматриваемом диапазоне диаметров отпечатка

Отношение условных диаметров отпечатков с!0р первой диаграммы вдавливания для двух произвольных материалов не зависит от пластических свойств материалов и определяется только отношением пределов текучести

Г \0,3

0F2 ¿0 FI

т1

Vut2>

(3)

Отсюда следует, что величина диаметра отпечатка при вдавливании индентора диаметром И = 10 мм в упругопластической стадии нагружения зависит от усилия вдавливания индентора и предела текучести материала

d = d,

OFy

""ту ЧСТТ У

0,3

/ Л0.43 F

К,

(4)

где ст^, = 1 МПа; d0Fy = 0,29 мм; Fs = 1 Н Исходя из этого, получаем

f , ^3•3

'т2 _

т1

\ 2.

ИЛИ

in "OFy 3,3 1,43

1 d J UJ

(5)

(6)

т е по измеренному диаметру отпечатка при известном усилии вдавливания можно определить предел текучести материала.

Зависимость параметров второй диаграммы вдавливания «^тах-

от механических свойств материала представляется в виде (

Wr

0 d

10 3

V0!/

Wr

0d6

- / \ 9/8"!

exp К °тб

Ет6 l°T J

nw

nWb

3 1-exp V 3cTT<J_

exp 9 f 3aT) -exp---L .8 I 4<^J .A.

где стб = 325 МПа, Е= 1-Ю4 МПа; Wod6 = 1,0-10"3 мм; пт = 1,0

Погрешность определения параметров диаграммы вдавливания по приведенным выражениям не превышает 7% для IVы и 5% для пц/ Выражения (2) и (7) математической модели показывают, что величина максимальных перемещений №тзх в наплыве вокруг отпечатка зависит от усилия вдавливания индентора ^ (через диаметр отпечатка ¿0, предела текучести материала 0Т и его пластических свойств (через модуль упрочнения ЕТ)

Влияние диаметра индентора на перемещения в наплыве проявляется в изменении параметров второй диаграммы вдавливания

= или /) = СЖ= соп51, 1оёп№ _ logD _ ж 1

(8)

ИЛИ —=-2- = С„= сош^

где Ио^аоь пщю) - параметры диаграммы вдавливания для индентора диаметром /)0 = 10 мм

Выражения (8) позволяют при изменении диаметра индентора исключить проведение дополнительных экспериментальных работ

Для учета влияния характеристик покрытия (толщины и механических свойств металла) предложена графоаналитическая модель, в соответствии с которой перемещения в точках на расстоянии г = 1,2готп от центра отпечатка, обозначенные 1¥гт, определяются с помощью функции влияния/^(/гп/й)

К.-^^ГШК/С0+1], (9)

где Жтахмп - максимальное перемещение в наплыве для однородного контртела из металла покрытия, Ъ^й - относительная толщина покрытия, приведенная к диаметру отпечатка

Математическое выражение этой функции влияния имеет вид

1-е-5

(10)

а значение входящего в нее комплекса /^(йп/с/) определяется графическим способом (рисунок 3) При построении графика для полученного отпечатка диаметром (1 следует предварительно вычислить максимальное значение комплекса¡3)

МП

та х/0(Ап/</) = ^г-1 (11)

оТ

и опорные относительные толщины покрытия и Ап3!с1

"а = п I

с/ а

1 + 0,2

ат

*—1

ом

К, _ к,

а 2 а

В выражениях (12) и (13) Ап,/</ = 0,25, Л:, = А,0"/ А,"",

А,

(12) (13)

Рисунок 3 - Вид зависимости значения комплекса/о(Ип/с1) от толщины покрытия

/0 2 \ 0,4 1,25^

/ V

Изменение радиуса наплыва при наличии покрытия с учетом степени влияния материалов ОМ и МП определяется по уравнениям

с(Ап)

-1

= 1.2^

м

—1

приА^А^;

-1

г

V ' тах

0,03

(15)

— 1

при А,, > А„2,

я/2

где Ап2 - опорная толщина покрытия, Ап2 ~ Ап3л

Выражения (10)-(15) математической модели описывают изменение распределения перемещений в наплыве под влиянием характеристик покрытия относительно профиля наплыва для однородного контртела со свойствами металла покрытия

Остаточные напряжения вызывают значительные изменения в распределении нормальных перемещений в наплыве вокруг отпечатка Обозначим измеряемое на расстоянии г = 1,2готп от центра отпечатка перемещение при действии остаточных напряжений 1¥а Для ненапряженного материала детали 1¥а = УУгт Сжимающие остаточные напряжения вызывают увеличение перемещения причем с ростом

сжимающих напряжений это перемещение возрастает Растягивающие остаточные напряжения, наоборот, вызывают уменьшение перемещения Для количественного описания взаимосвязи величины перемещения Ша с остаточными напряжениями использовано его относительное изменение А^/^Гтахмл = (№а- ^г„,)/^тахм", которое показывает связь между перемещениями и остаточными напряжениями в независимом от механических свойств материалов виде (рисунок 4)

-1,0

■0,5

-1'0 -°'5 -0,5- ^4+0,5 +1,0

-1,0-

-I 5"

аОСТД_

т Рисунок 4 - Зависимость величины относительного разностного перемещения от остаточных напряжений

Зависимость относительного изменения величины перемещения

от остаточных напряжении имеет вид

ГТ т

= 2

2а°" За.""

V

где

МП

(16)

(17)

стх"~ — предел текучести металла покрытия, индекс «мп» указывает, что характеристика имеет отношение к металлу покрытия

Представленная выражениями (1)-(17) математическая модель описывает комплексное влияние набора силовых, геометрических и механических факторов на геометрические параметры наплыва вокруг отпечатка Она предназначена для получения частного решения о влиянии перечисленных факторов на величину перемещения в наплыве на расстоянии г = 1,2готп от центра отпечатка Математическая модель показывает наличие однозначной связи между структурным и диагностическим параметрами и доказывает возможность определения 1) предела текучести материала по измеренному диаметру отпечатка; 2) поверхностных остаточных напряжений по измеренному перемещению в наплыве на расстоянии г= 1,2готп от центра отпечатка

В третьей главе «Применение когерентно-оптических методов регистрации при диагностировании остаточных напряжений в восстановленных деталях» представлены технические решения, связанные с разработкой способа регистрации диагностического па-

раметра В качестве способа измерения использованы голографиче-ская интерферометрия (ГИ) и электронная спекл-интерферометрия (ЭСИ) Доказано, что эти методы обеспечивают измерение диагностического параметра и обладают преимуществами перед другими средствами измерения

Для измерения нормальных перемещений в наплыве методом ГИ следует использовать оптические системы интерферометров, обладающие избирательной и максимальной чувствительностью к нормальным перемещениям поверхности и обеспечивающие регистрацию перемещений в локальной области, размеры которой сопоставимы с диаметром отпечатка Для этой цели применялись оптические системы записи голограмм сфокусированного изображения с освещением и наблюдением поверхности в направлении нормали, обеспечивающие чувствительность к перемещению, равную к/2 (-0,32 мкм), где к - длина волны излучения

Остаточные напряжения вызывают появление количественных изменений в распределении нормальных перемещений в наплыве, которые наблюдаются на фоне базового распределения перемещений при вдавливании индентора в аналогичную ненапряженную деталь Для выделения полезной части информации на этапе ее регистрации разработаны способы и оптические системы фазовой компенсации полей перемещений Представленная на рисунке 5 оптическая система позволяет сравнивать поля перемещений одного знака Она предназначена для оптического вычитания из объема регистрируемой информации данных, связанных с вдавливанием индентора в ненапряженную деталь. С ее помощью записывается разностная информация о полях перемещений в исследуемых участках поверхности.

Рисунок 5 - Оптическая система фазовой компенсации полей перемещений одного знака 1 - лазер, 2,3 — исследуемые участки поверхности, 4 — делитель, 5,6- полупрозрачные зеркала, 7,8- объективы, 9,11 - зеркала, 10 - фотопластинка

ю

ЭСИ - это семейство методов измерения, основанных на регистрации полей перемещений с использованием телевизионной камеры и их последовательной обработке электронным способом в цифровой форме Для измерения нормальных перемещений методом ЭСИ предложено использовать оптическую систему, построенную по принципу интерферометра Майкельсона (рисунок 6) В диссертации представлены технологии регистрации и обработки спекл-интерферограмм

Рисунок 6 - Оптическая схема электронного спекл-интерферо-метра / - лазер, 2 - коллиматор, 3 - делитель (полупрозрачное зеркало), 4 - объект, 5 - зеркало, 6 - объектив, 7 - цифровой фотодетектор (видеокамера) Проведенные исследования обеспечили возможность измерения диагностического параметра в требуемом объеме в виде как распределения нормальных перемещений в наплыве, так и набора значений

В четвертой главе «Экспериментальное подтверждение адекватности математической модели взаимосвязи остаточных напряжений с параметрами деформированного состояния поверхности детали вокруг отпечатка индентора» приведены результаты экспериментальных исследований с использованием разработанных измерительных систем Их целью было подтверждение установленных в ходе теоретического исследования качественных и количественных закономерностей 1) распределения перемещений в наплыве вокруг отпечатка, 2) формирования базового распределения перемещений в наплыве с учетом влияния усилия вдавливания, диаметра шарового индентора, механических свойств материала детали, характеристик покрытия, 3) влияния остаточных напряжений в детали на распределение нормальных перемещений в наплыве Исследования проведены на широком спектре металлических материалов, используемых при изготовлении и восстановлении деталей

Виды регистрируемой информации и полученное экспериментальным путем распределение нормальных перемещений в наплыве при вдавливании индентора в поверхность детали без остаточных напряжений показаны на рисунке 7

ч ' <:

4 в, 3 '

/ / В2

Л

X

• к компьютер\

и?итач 1.0 -

0,75 ■0,5-

о 0,5 1.0 1,5 2,0 гШ

а б в

Рисунок 7 - Виды регистрируемой информации: а - отпечаток индентора; б - интерферограмма нормальных перемещений; в - распределение нормальных перемещений в наплыве

Экспериментальными исследованиями доказана применимость и точность математического описания влияния усилия вдавливания индентора на диаметр отпечатка (первая диаграмма вдавливания -Е») в виде (1). Коэффициент ковариации экспериментальных данных Я2 = 0,98...0,99 (рисунок 8). Экспериментальные данные, показывающие влияние диаметра отпечатка на величину максимального перемещения в наплыве (¥тах для разных материалов (вторая диаграмма вдавливания), представлены на рисунке 9 и в таблице 1. Коэффициент ковариации данных Я2 = 0,89...0,99. Эти же данные доказывают зависимость параметров второй диаграммы вдавливания от механических свойств материала, описанную выражениями (7) математической модели. Здесь и далее данные о перемещениях приведены по отношению к мере чувствительности оптической системы - половине длины волны излучения X. Отношение 2№/Х имеет смысл порядкового номера интерференционной полосы, проходящей через рассматриваемую точку поверхности.

Л, мм

500

Рисунок 8

о - сталь 45,

¿{Г) = 5,017-102 Я2 = 0,99; о - сталь 20Х,

"" К2 = 0,99; 0,99; 0,99

4/0 = 4,578-Ю"2-/^'43, л - чугун ВЧ 60, с/(/0 = 4,786-Ю"2-^'43, Л2-о-сталь 12Х18Н10Т,

с1(Г) = 5,924-10"2-/^43, Л2 =

юоо /-;н

Влияние усилия вдавливания индентора на диаметр отпечатка

—1 I—I—i—i—i— | >-T— |-1-1-

0 0,2 0,4 0,6 0,8 10 1,2 d, мм 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 d, мм

а б

Рисунок 9 - Влияние диаметра отпечатка на величину максимального перемещения в наплыве а - сталь 45, б - сталь 12Х18Н1 ОТ

Таблица 1 - Значения параметров второй диаграммы вдавливания

<'ЛУтгх ~ dr> для некоторых материалов

Материал Число измерений Параметры диаграммы вдавливания в виде (2) Коэффициент ковариации R2

2 Wod/X nw

Сталь 45 29 3,95 1,72 0,91

Сталь 30X13 61 4,14 2,32 0,97

Сталь 20Х 19 3,7 2,38 0,94

Сталь 12Х18Н10Т 31 2,64 1,35 0,92

Сталь 65 Г 18 3,71 2,36 0,89

Сталь 16ГС 20 3,42 2,36 0,97

Сталь ВСтЗсп 24 3,53 2,12 0,94

Сталь 15Х2МФА 23 3,73 2,23 0,99

Сталь У8А 27 2,95 2,98 0,9

Сталь 38ХГН 25 3,16 2,59 0,98

Сталь 30ХГСА 21 5,14 2,05 0,98

Сплав 01420 27 3,85 2,0 0,96

В таблице 2 приведены результаты экспериментальной проверки взаимосвязи предела текучести материала с диаметром отпечатка, описываемой уравнениями (3)-(6) математической модели Качественную и количественную оценку получаемых результатов проводили на основе сравнения с данными испытаний на растяжение стандартных образцов по ГОСТ 1497-84, с измерениями по методике М П Марковца и со справочными данными Экспериментально доказана возможность определения предела текучести материала по известным усилию вдавливания шарового индентора диаметром 10 мм и диаметру отпечатка

Влияние диаметра индентора на параметры второй диаграммы вдавливания, описанное выражениями (8) математической модели, исследовано с использованием инденторов диаметром 5,5; 7, 10 и 15 мм Установлено, что возможно определение наиболее важного

параметра диаграммы вдавливания - величины условного перемещения - с достаточной точностью, погрешность не превышает 5% Математическая модель позволяет приближенно оценить изменение показателя степени п№, что связано с его относительно слабой чувствительностью к свойствам материала и диаметру индентора

Таблица 2 - Экспериментальные данные по определению предела

текучести материалов

Материал Измеренный предел текучести, МПа

по выражению (6) по справочным данным по испытаниям на растяжение по методу М П Марковца

Сталь 45 336 275 395 326 328

Сталь 30X13 371 350 780 381 358

Сталь 2ОХ 454 390. 640 441 436

Сталь 12Х18Н10Т 198 190 280 211 195

Сталь 65Г 749 690 785 - 700

Сталь 16ГС 295 275 325 - 292

Сталь ВСтЗсп 238 205 245 — 238

Сталь 15Х2МФА 260 255 320 - 256

Сталь У8А 1159 750 1300 - 1057

Сталь 38ХГН 331 315 490 - 322

Сталь 30ХГСА 610 490 675 — 575

Чугун ВЧ 60 394 370 390 - 383

Сплав 01420 245 220 270 - 246

Экспериментально на качественном уровне на примере комбинации материалов «сталь 45 + сталь У8А» доказаны закономерности влияния характеристик покрытия на распределение нормальных перемещений в наплыве

Подтверждены положения математической модели о том, что характерными признаками влияния остаточных напряжений на распределение перемещений в наплыве являются изменение распределения перемещений в сравнении с профилем наплыва для ненапряженной детали; чувствительность распределения перемещений к величине и знаку остаточных напряжений Доказан предполагаемый характер взаимодействия полей перемещений для ненапряженной детали и детали с остаточными напряжениями Полученные количественные данные о связи между изменениями в распределении перемещений и величинами поверхностных остаточных напряжений полностью совпадают с результатами теоретического исследования

На рисунке 10 показаны распределения интерференционных полос, полученные для ненапряженного материала образца и при действии одноосного растягивающего и одноосного сжимающего остаточного напряжения при вдавливании индентора до появления одинако-

вого во всех трех случаях диаметра отпечатка. Остаточные напряжения вызывают изменение характера распределения нормальных перемещений, которое приобретает двухосевую симметрию, совпадающую с главными осями эллипса напряжений.

вх =0, ау = 0 <Ух =0

<ст>о

ОСТ г\ ост „ А ах <0

Рисунок 10 - Распределение интерференционных полос при действии одноосных остаточных напряжений

Установлено, что для случая плоского напряженного состояния поверхности детали уравнение (16) представляется в виде двух независимых уравнений, описывающих связь между компонентами поверхностных главных остаточных напряжений ах°", аг,ссг и разностными нормальными перемещениями АИ^Х\ ЛИ^ на главных осях:

№

— = 2

1

.3 от

А IV

-2

1-е

7ах

(18)

Уравнения (18) для исследуемого материала детали описывают взаимосвязь перемещений в наплыве с поверхностными остаточными напряжениями для различных диаметров отпечатков, различных величин остаточных напряжений, разнообразных сочетаний компонент остаточных напряжений и позволяют определять знаки остаточных напряжений. Разброс экспериментальных данных по отношению к полученным выражениям с 95% доверительной вероятностью не превышает 10%. Теоретическим анализом и экспериментальными исследованиями доказана общность установленных закономерностей влияния поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях на распределение нормальных перемещений в наплыве вокруг отпечатка для рассматриваемого в работе спектра материалов.

В пятой главе «Метод и технические средства диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях» описан разработанный метод диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях. Представлена экспериментальная опти-

ко-электронная установка, предназначенная для диагностирования остаточных напряжений в лабораторных условиях

Принцип измерения остаточных напряжений заключается в следующем поверхностные остаточные напряжения в восстановленной детали измеряют косвенным путем на основании данных о распределении и величинах нормальных деформационных перемещений в наплыве вокруг отпечатка при упругопластическом вдавливании в поверхность детали шарового индентора Исходные данные получают методом регистрации на основе голографической интерферометрии или электронной спекл-интерферометрии

Разрешающие уравнения метода имеют вид

„ост О

СТГ 3

( л гггГу^ Л „ОСТ ( > ттЛхЛ\

= -1п 2

гпах

а

ат 2

1-

2Ш

(19)

где стТ - предел текучести металла покрытия, РГтах - величина нормального перемещения в контрольной точке (на оси симметрии на расстоянии от центра отпечатка г = 1,2готп) для металла покрытия при условии отсутствия остаточных напряжений (определяется по второй диаграмме вдавливания «РГтах - с/»), - разность между измеренными в контрольной точке при диагностировании нормальным перемещением и перемещением \¥гт, определяемым по уравнению (9) математической модели,

Ш{х) = \¥а[х) - 1¥гт, М¥(у) = \Уа{у) - 1¥гт (20)

Здесь оси х и у направлены вдоль осей симметрии зарегистрированного распределения перемещений

Экспериментальные работы по диагностированию остаточных напряжений в восстановленной детали разработанным методом проводятся в два этапа На первом (предварительном) этапе, имеющем смысл настройки метода, определяют диаграммы вдавливания «^шах - для ОМ и МП На втором этапе при диагностировании остаточных напряжений эти данные используются как описывающие базовое деформированное состояние поверхности вокруг отпечатка, на фоне которого наблюдаются изменения, вызванные влиянием поверхностных остаточных напряжений

В работе представлена технология диагностирования, сформулированы требования к форме и подготовке поверхности детали, к оптической системе измерительной установки, описаны методики создания на поверхности детали отпечатка индентора, измерения его

диаметра, регистрации, визуализации и расшифровки распределений нормальных перемещений

При метрологическом анализе метода определен рекомендуемый диапазон изменения базового перемещения (Жтах), в котором достигаются приемлемая чувствительность к остаточным напряжениям а0СТ/ст < 0,1 и предельная относительная погрешность 10% 3(4) < ^ 7. На основании этого по второй диаграмме вдавливания материала определяют допустимые границы изменения диаметра отпечатка Например, для стали 45 при использовании индентора диаметром 10 мм 0,85(1,01) < в. < 1,39 (мм)

Разработанный метод апробирован при измерении напряжений в нагруженных моделях, имеющих аналитические решения в теории упругости, балка при растяжении и изгибе, диск в условиях диаметрального сжатия, пластина с отверстием при одноосном растяжении, защемленная по контуру пластина, нагруженная в центре сосредоточенной силой Проведены испытания метода при измерении напряжений в стенке металлоконструкций (емкостей, труб), нагруженных внутренним давлением, и при сравнительных измерениях остаточных напряжений в сварных соединениях (методом разрезки колец) Основные характеристики метода-

• Метод позволяет проводить дискретные (поточечные) измерения остаточных напряжений

• Получаемый объем информации* величины компонент главных остаточных напряжений в точке на поверхности детали, их знаки, направления главных осей

• Чувствительность метода- 0,05 .0,15 от предела текучести материала в зависимости от диаметра индентора и диаметра отпечатка

• База усреднения получаемых данных по поверхности - диаметр отпечатка, по глубине - 1/4 диаметра отпечатка

• Погрешность измерения в рекомендуемом диапазоне диаметров отпечатков. не выше 10%

• По классификационному признаку «степень воздействия на исследуемый объект» метод относится к условно неразрушающим.

• Производительность измерений - до 5 минут на измерение остаточных напряжений в одной точке поверхности детали.

• Ограничения по применению, в деталях без изменений геометрии поверхности в зоне измерения, проведение измерений только на наружной поверхности детали, проведение измерений только после

механической обработки восстановленной поверхности; твердость поверхности не выше 62 HRC.

Представленные характеристики метода позволяют рекомендовать его для неразрушающего диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях в режиме экспресс-измерений.

На основе сформулированных технических требований к измерительному оборудованию разработана экспериментальная оптико-электронная установка, предназначенная для проведения диагностирования в лабораторных условиях. Она смонтирована на стандартном голографическом оборудовании УИГ-22К. В установке использованы оптическая система записи интерферограмм (см. рисунок 6) и оборудование для регистрации изображения и передачи его в компьютер. В качестве источника излучения использован He-Ne лазер ЛГН-215. Общий вид экспериментальной установки представлен на рисунке 11.

Функции регистрирующей среды в установке исполняет специальная высокочувствительная высокоразрешающая видеокамера. Для захвата сигнала с видеокамеры и передачи его в персональный компьютер типа Notebook использовано устройство Dazzle* DVC 90. Захваченные кадры сохраняются на жесткий диск компьютера в формате растровой графики и в дальнейшем обрабатываются с использованием специализированного программного обеспечения. Оптическая схема лабораторной установки адаптирована к условиям измерения перемещений в локальной области поверхности детали, имеющей размеры, сопоставимые с диаметром отпечатка.

Рисунок 11 - Общий вид экспериментальной установки

В результате полученных новых знаний, подтвержденных экспериментальными исследованиями, разработаны метод и технические

средства диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях.

В шестой главе «Практические результаты и внедрение» приведены результаты применения разработанного метода и технических средств при диагностирования поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электроконтактной приваркой присадочных материалов, электроискровым наращиванием, а также при использовании способов регулирования остаточных напряжений поверхностным пластическим деформированием (ППД) и ультразвуковым выглаживанием (УЗО) Исследования проводили в рамках совместных работ с ООО «Композит» (г. Нижний Тагил), Башкирским государственным аграрным университетом, Мордовским государственным университетом им С.П Огарева по обеспечению требуемого уровня надежности восстановленных нанесением металлических покрытий деталей с учетом возникающих при восстановлении остаточных напряжений

Для деталей, восстановленных электродуговой наплавкой, программа исследований включала. 1) измерение поверхностных остаточных напряжений в наплавленном слое; 2) изучение влияния УЗО и ППД наплавленной поверхности на величину и распределение остаточных напряжений, 3) разработку рекомендаций по регулированию поверхностных остаточных напряжений с целью обеспечения требуемого уровня надежности плунжеров гидропрессов при восстановлении рабочей поверхности наплавкой Исследования проводили на цилиндрических образцах с наплавленной по базовой технологии поверхностью (таблица 3, рисунок 12)

Таблица 3 - Механические свойства и поверхностные остаточные

напряжения в деталях, восстановленных наплавкой

Технология Предел текучести металла, МПа Остаточные напряжения в центральной зоне, МПа

основного наплавленного окружные а0 осевые ог

Наплавка УЗО ППД 320 350 380 420 430 ..480 1308 . 1430 302 .334 251 280 -157 -173 320 353 178 199 -216 -236

Результаты измерений: 1) при наплавке поверхностные окружные и осевые остаточные напряжения в наплавленном слое растягивающие, близки к пределу текучести основного металла, 2) при УЗО наплавленного слоя предел текучести наплавленного металла повысился на 14%, остаточные напряжения снизились на 28%, 3) обработ-

ка ППД привела к повышению предела текучести металла наплавленного слоя в 3,4 раза и появлению сжимающих поверхностных остаточных напряжений при снижении их интенсивности на 40%.

0,8 0,6 0,4 0,2

0,60.40,2 0-0,2-

ан

0.2 О -0,2 -0,4

Рисунок 12 - Распределение поверхностных остаточных напряжений в образцах с наплавленным поверхностным слоем: а - после наплавки; б - после УЗО; в - после ППД; г - внешний вид образца

Установлена взаимосвязь поверхностных остаточных напряжений с величиной обжатия детали АО при обработке ППД обкаткой (рисунок 13). При неизменных прочих параметрах режима обкатки восстановленного плунжера обжание АО = 0,08 мм является наиболее приемлемым с точки зрения снижения остаточных напряжений. При усталостных испытаниях выявлена корреляция предела выносливости восстановленных плунжеров и величины уменьшения диаметра АО (рисунок 14). Величине обжатия АО = 0,08 мм соответствует максимальный предел выносливости о.! = 440 МПа, превышающий начальный уровень на 40%.

/сттмп

О0 о

\

! о о ^ о'

20 40 60 80 г, мм а

/сгтч"

ст.осг/с/"

ст,ост/ст'

МПа

AD мм

Рисунок 13 - Связь между

уменьшением диаметра детали при ППД обкаткой и остаточными напряжениями

0 0,02 0,04 0,06 0 08 0,1 ДО, мм Рисунок 14 - Зависимость предела выносливости восстановленного плунжера от величины обжатия при ППД

На основе полученных результатов предложена усовершенствованная технология восстановления наплавкой плунжеров гидропрессов на основе применения ППД с назначенными рациональными режимами обработки Достигнуто повышение усталостной прочности восстановленных деталей на 40% и на 16% по сравнению с новыми

С учетом результатов исследований сформулирован принципиальный подход к обоснованию нормативных значений структурного параметра (остаточных напряжений) для обеспечения требуемой надежности восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности Номинальным значением структурного параметра будут такие поверхностные остаточные напряжения, при которых усталостная прочность восстановленной детали равна усталостной прочности новой детали. Предельным значением структурного параметра, основываясь на требованиях к технологиям восстановления, следует принять величину остаточных напряжений, при которых усталостная прочность восстановленной детали равна 0,8 от усталостной прочности новой детали

При восстановлении деталей электроконтактной приваркой присадочных материалов (ЭКП) программа исследований включала в себя- 1) измерение поверхностных остаточных напряжений при ЭКП металлической ленты, порошковых материалов и проволоки, 2) изучение влияния материала основы и присадочного материала на величину и распределение остаточных напряжений, 3) исследование режимов применения технологических методов снижения поверхностных остаточных напряжений в восстановленных ЭКП деталях; 4) разработку рекомендаций по совершенствованию технологии восстанов-

ления шейки коленчатого вала двигателя ЗМЗ-53. Исследования проводили на цилиндрических образцах с приваренным покрытием (рисунок 15, таблицы 4 и 5).

Рисунок 15 - Общий вид образца, восстановленного ЭКП присадочных материалов

Таблица 4 - Материалы образцов и покрытий

Номер образца Материал основы Материал покрытия Толщина покрытия, мм Примечание

1 Сталь 45 Сталь 45 0,5 Приварка ленты

2 Сталь 45 Сталь У8А 0,6 то же

3 Сталь 30X13 Сталь 30X13 0,6 2

4 Сталь 30X13 Сталь 0,7 гг

12Х18Н10Т

5 Сталь 30X13 Сталь У8А 0,6 ч

6 Сталь Сталь 0,47 >1

12Х18Н10Т 12Х18Н10Т

7 Сталь 45 Сталь 45 0,57 Приварка ленты +

обработка ППД

8 Сталь Сталь 0,8 то же

12Х18Н10Т 12Х18Н10Т

9 Сталь 45 стружка СЧ18 0,4 Приварка порошка

10 Сталь 45 порошок 0,55 Приварка порошка

ПД-ЖН4Д2М с металлической

сеткой

11 Сталь 45 ПК-2 (Нп-65Г) 0,3 Приварка проволоки

12 Сталь Нп-ЗОХГСА 0,3 то же

ЗОХГСА

Установлено, что восстановленные ЭКП металлической ленты детали характеризуются высокой нагруженностью поверхностного слоя, что оказывает существенное влияние на их эксплуатационные характеристики, приводит к значительному снижению (до 30%) усталостной прочности. Окружные и осевые поверхностные остаточные напряжения в этих деталях растягивающие, близки к пределу текучести основного металла (таблица 5, образцы 1-6). ППД является эффективным способом регулирования остаточных напряжений в восстановленных ЭКП деталях (таблица 5, образец 7), однако его применение возможно при условии использования режимов, исключающих повреждение детали. При ППД в поверхностном слое восстановлен-

ных деталей возникают сжимающие остаточные напряжения, достигающие 0,35 предела текучести металла.

Таблица 5 - Механические свойства и поверхностные остаточные напряжения в деталях, восстановленных ЭКП присадочных материалов

Номер образца Предел текучести металла, МПа Остаточные напряжения в центральной зоне, МПа

основного наплавленного окружные сте осевые

1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 300±10 то же 490±30 то же и 260±20 300±10 то же а 455±20 610±20 890±40 1180±30 950±50 420±20 1180±30 330±20 360±15 260±15 1690±70 1500±50 274...293 290...310 319...360 209...237 338...394 155...181 -105...-112 258...276 198...211 60...65 105...112 280...299 290...310 368...415 237...268 333...388 194...226 -39...-42 267...285 211...225 43...47 -137...-146

Нагруженность поверхностного слоя деталей, восстановленных ЭКП порошковых материалов, ниже на 20...30%, чем при ЭКП ленты (таблица 5, образцы 9-10). Это можно считать одним из факторов, способствующих увеличению их усталостной прочности на 10... 15% по сравнению с ЭКП ленты. На величину поверхностных остаточных напряжений оказывает влияние состав привариваемой порошковой композиции. Это связано с деформационной способностью и запасом пластичности привариваемого материала. ЭКП проволоки обеспечивает восстановление деталей с поверхностным слоем, практически разгруженным от остаточных напряжений (таблица 5, образцы 11-12). . Предел выносливости восстановленных деталей выше, чем при приварке металлической ленты, и находится на уровне ЭКП порошков.

На основании полученных результатов для восстановления шейки коленчатого вала двигателя 3м3-53 рекомендовано применение ЭКП ленты с обработкой приваренного покрытия ППД.

С целью апробации технологии восстановления выполнено диагностирование поверхностных остаточных напряжений, возникающих при электроискровом наращиванием (ЭИН) рабочей поверхности золотника гидрораспределителя Р-200 (рисунок 16).

Рисунок 16 - Золотник гидрораспределителя Р-200

Установлено, что поверхностный слой характеризуется невысокой нагруженностью (таблица 6). Подтверждена эффективность применения для регулирования остаточных напряжений упрочняющей обработки ППД.

Таблица 6 - Механические свойства и поверхностные остаточные

напряжения в деталях, восстановленных ЭИН

Участок Предел текучести, МПа Остаточные напряжения, МПа

окружные ст0 осевые

основной металл ЭИН ЭИН+ППД 480±20 775±30 975±40 85...92 -157...-171 148...162 -24...-26

Используемая в настоящей работе технология дает дополнительные возможности в направлении оценки некоторых аспектов качества покрытия (рисунок 17).

а б в г

Рисунок 17 - Выявление дефектов покрытий: о - качественное покрытие; б-механическая неоднородность; в - отсутствие сцепления; г - внутренний трещиноподобный дефект

Выявленные возможности обнаружения локальной механической неоднородности, несплавления (отсутствия сцепления) покрытия с основой, внутренних трещиноподобных дефектов представляют одно из направлений дальнейших исследований.

Проведена оценка технико-экономической эффективности совершенствования технологии восстановления по данным диагностирования остаточных напряжений на примере восстановления плунжеров гидропрессов. Эффект появляется за счет увеличения ресурса восстановленных деталей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ причин низкой надежности восстановленных деталей позволил установить, что более 90% деталей восстанавливаются с применением технологий, при которых в поверхностном слое появляются неблагоприятные растягивающие остаточные напряжения, близкие к пределу текучести материала, приводящие к снижению

эксплуатационных характеристик поверхностного слоя Имеет место проблемная ситуация, в основе которой лежит противоречие между необходимостью обеспечить требуемый уровень надежности восстановленных деталей и отсутствием необходимых теоретических и практических знаний по диагностированию параметра технического состояния - остаточных напряжений.

2 С учетом современных требований к восстановленным деталям, работоспособность которых в первую очередь зависит от состояния нанесенных металлических покрытий, остаточные напряжения рекомендуется определять на основе использования упругопла-стического контактного взаимодействия и применения когерентно-оптических методов регистрации

3 Упругопластическое контактное взаимодействие реализуется вдавливанием шарового индентора в поверхность детали Возникающее при этом деформированное состояние поверхности вокруг отпечатка (наплыв) используется в качестве отклика Нормальные перемещения точек в наплыве следует использовать в качестве диагностических параметров, которые зависят от величин поверхностных остаточных напряжений, т е структурных параметров

4 Теоретической основой диагностирования остаточных напряжений является новое знание, которое заключается в раскрытии взаимосвязей между распределениями нормальных перемещений в наплыве и комплексом факторов- механическими свойствами основного материала и материала покрытия, усилием вдавливания индентора Р, диаметром индентора Д толщиной покрытия (поверхностного слоя) /гп и поверхностными остаточными напряжениями Установлены связи устойчивого характера между диаметром отпечатка и усилием вдавливания индентора (диаграмма вдавливания «с? - Ру>) и между перемещениями в наплыве и диаметром отпечатка (диаграмма вдавливания «РГтах - с/»), характерные для широкого спектра металлических материалов, применяемых при изготовлении и восстановлении деталей сельскохозяйственной техники. На основе этих закономерностей разработана математическая модель и получены разрешающие уравнения для определения величин остаточных напряжений по данным о перемещениях в наплыве

5 Установлено, что при использовании шарового индентора диаметром 10 мм и создании отпечатка диаметром 0,5 2,0 мм для широкого спектра материалов, включающего конструкционные стали, алюминиевые и титановые сплавы, диаметр отпечатка зависит

только от предела текучести материала и эта зависимость имеет общий для всех материалов степенной характер Использование этой закономерности позволило разработать новую методику, позволяющую определять предел текучести материала в диапазоне 200 2000 МПа с погрешностью, не превышающей 10%

6 Для регистрации диагностических параметров следует использовать оптические системы методов голографической интерферометрии и электронной спекл-интерферометрии, обладающие избирательной и максимальной чувствительностью к измеряемым диагностическим параметрам и обеспечивающие регистрацию данных в локальных областях поверхности детали. Разработаны новые способы и оптические системы регистрации (А с № 1276046, 1342179, 1543259, 1640538)

7. Основные положения математической модели подтверждены и доказаны экспериментальными исследованиями на широком спектре материалов, применяемых при изготовлении и восстановлении деталей сельскохозяйственной техники Диаграмма вдавливания «d - F», используемая для определения механических свойств материала, описывается степенной зависимостью с коэффициентом кова-риации F? = 0,98 0,99. Диаграмма вдавливания «Wm¡¡x - d» также описывается степенной зависимостью с коэффициентом ковариации R2 = 0,9 .0,99 Уравнения математической модели позволяют определять параметры этой диаграммы с абсолютной погрешностью, не превышающей погрешности измерительной системы (0,5 длины волны или 0,316 10"3 мм)

8 На основе теоретического исследования, экспериментального подтверждения и современного способа регистрации формируется новый метод диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях (Ас № 1717941), позволяющий измерять поверхностные остаточные напряжения в диапазоне от -ат до +ат материала с погрешностью не выше 10% при чувствительности (0,05 0,15)стт С учетом временных затрат на одно измерение (до 5 мин) по производительности метод относится к категории экспресс-методов диагностирования На основании анализа качественных характеристик разработанного метода доказана его пригодность к не-разрушающему диагностированию поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях. Разработана новая экспериментальная оптико-электронная установка для диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях в лабораторных

условиях с применением персонального компьютера Установка оснащена методическим и программным обеспечением для регистрации и обработки диагностической информации

9 Для обеспечения достаточной чувствительности (0Дстт) и точности измерений необходимо использовать индентор диаметром 5... 15 мм и создавать отпечаток диаметром 0,9. 1,5 мм. Метод рекомендуется для диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных нанесением металлических покрытий деталях с плоской или цилиндрической поверхностью после механической обработки с твердостью поверхности не выше 62 Н11С и толщиной покрытия не менее 0,1 мм

10. Сформулирован принципиальный подход к обоснованию нормативных значений структурного параметра, при которых достигается требуемый уровень надежности восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности Методика обоснования нормативных значений является одним из направлений дальнейших исследований

11 Преимущества разработанного метода и технических средств подтверждены при измерении поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электроконтактной приваркой присадочных материалов, электроискровым наращиванием По результатам апробации метод рекомендуется использовать в научно-исследовательских и конструкторско-технологи-ческих подразделениях для оперативного диагностирования остаточных напряжений в лабораторных условиях при разработке, совершенствовании и отладке технологий восстановления, а также в учебном процессе при подготовке специалистов ремонтного производства

Основные публикации по теме диссертации

1 Монографии и научные издания

1 Адаптивные стратегии развития систем трубопроводного транспорта опыт, проблемы, перспективы [Текст] / Н Р Ямуров, Н И Крюков, А Г Игнатьев и др - Челябинск ЦНТИ, 2003 - 278 с

2 Безопасность трубопроводов при длительной эксплуатации [Текст] /КМ Гумеров, И Ф Гладких, А Г Игнатьев и др - Челябинск ЦНТИ, 2003 - 327 с

3 Промышленная безопасность газопроводов и газовых сетей [Текст] / Н Р Ямуров, Р Г Шарафиев, А Г Игнатьев и др - Челябинск ЦНТИ, 2004-294 с

4 Промышленная безопасность- опыт, проблемы и перспективы эксплуатации нефтегазопроводов [Текст] / Р Г Шарафиев, Н И Крюков, А Г Игнатьев и др - Челябинск. ЦНТИ, 2005 - 448 с

2 Авторские свидетельства

5 Ас № 1276046 СССР, МКИ G 01 В 11/16 Способ определения упругих изгибных деформаций пластины с диффузноотражающей поверхностью [Текст] / Г П Пызин, С Б Артеменко, А Г Игнатьев, В Л Ушаков // заявл 03 04 85, ДСП

6 А с № 1342179 СССР, МКИ G 01 В 9/021 Способ получения го-лографической интерферограммы [Текст] /СБ Артеменко, А Г.Игнатьев, Г П.Пызин, В Г Речкалов // заявл 10 12 85, ДСП

7 А с № 1543259 СССР, МКИ G 01 L 1/24 Способ определения остаточных напряжений в пластинах [Текст] / А Г Игнатьев, М В Шахматов, В В Ерофеев, В И Михайлов // Открытия Изобретения - 1990 - № 6

8 А с. № 1640538 СССР, МКИ G 01 В 11/16 Устройство для определения внутренних напряжений в объекте [Текст] / А Г Игнатьев, Г П Пызин, В Ю.Тросман и др // Открытия Изобретения - 1991 -№ 13

9 А с № 1717941 СССР, МКИ G 01 В 5/30 Способ определения остаточных напряжений в объекте и устройство для его осуществления [Текст] / А Г Игнатьев, М В Шахматов, В П Костюченко и др // Открытия Изобретения - 1992 - № 9

3 Статьи в журналах, рекомендуемых ВАК

10 Пызин, Г.П. О компенсации жестких и деформационных смещений в спекл-интерферометрии сдвига [Текст] / Г П Пызин, С Б Артеменко, А Г Игнатьев//ЖТФ-1986-т 56,№5-С 868-872

11 Игнатьев, А.Г. Голографические измерения остаточных сварочных напряжений с использованием оптической фазовой компенсации [Текст] / А.Г Игнатьев, Г П Пызин, М В Шахматов // Сварочное производство - 1989 - № 6 - С 34-36

12 Исследование остаточных сварочных напряжений методом голо-графической интерферометрии [Текст] / М В Шахматов, В В Ерофеев, А Г Игнатьев, ААЗарезин // Сварочное производство- 1998- № 5.-С 3-5

13 Игнатьев, А.Г. Электронная спекл-интерферометрия при измерении остаточных сварочных напряжений [Текст] / А Г Игнатьев, М.В Шахматов, А А Зарезин // Сварочное производство - 1998 - № 12 -С 24-27

14 Игнатьев, А.Г. Голографический прибор для измерения напряжений в сварных конструкциях [Текст] / А Г Игнатьев, М В.Шахматов, А А Зарезин // Сварочное производство - 1999 - № 1С 3-6

15 Игнатьев, А.Г. Метод и технические средства измерения остаточных сварочных напряжений [Текст] / А Г Игнатьев // Вестник ЮУрГУ - 2003 - № 9 (25) - Серия Машиностроение, вып 4 - С 189-198

16 Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в деталях, восстановленных наплавкой [Текст] / А Г Игнатьев // Труды ГОСНИТИ-М ЮСНИТИ,2006-Т 98.-С 134-136.

17 Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники [Текст] / А.Г Игнатьев, М.Н Фархшатов // Механизация и электрификация сельского хозяйства - 2007 - № 1.- С 25-27.

18. Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в деталях, восстановленных электроконтактной приваркой присадочных материалов [Текст] / А Г Игнатьев, M H Фархшатов // Контроль, диагностика -2007.- № 6 (108) - С 55-60

19 Игнатьев, А.Г. Метод диагностирования остаточных напряжений в деталях сельскохозяйственной техники, восстановленных нанесением покрытий [Текст] / А Г Игнатьев // Ремонт, восстановление, модернизация - 2007 - № 8.- С. 26-28

20 Игнатьев, А.Г. Метод измерения остаточных напряжений в восстановленных деталях [Текст] / А Г Игнатьев // Тракторы и сельскохозяйственные машины - 2007 - № 9 - С 36-3 8

21 Игнатьев, А.Г. Технические средства измерения остаточных напряжений в восстановленных деталях [Текст] / А Г.Игнатьев // Тракторы и сельскохозяйственные машины - 2007 - № 10 - С 42-44

4 Статьи в материалах конферениий и других изданиях

22 Оценка уровня остаточных напряжений с помощью компенсационной голографической интерферометрии [Текст] / СБАртеменко, А Г Игнатьев, Г П Пызин, M В Шахматов И Применение лазеров в науке и технике материалы докл всесоюзн конф - Иркутск, 1988-С 4-5

23. Compensation measurements m holographic interferometry residual stresses detecting m welded joints [Текст] /SB Artyomenko, G P.Pysin, A G Ignatiev, M V Shahmatov // Sei and Metodol Semm of Ship Hydrodynamics 17th Session, BSHC-Varna, 17-22 Oct 1988-P 2 67 1-6.

24. Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений по деформациям при локальном упругопластическом деформировании [Текст] / А Г Игнатьев, M В Шахматов // Автоматизация в сварочном производстве материалы докл науч -техн конф-Ижевск, 1989-Ч 2-С 83-84

25. Игнатьев, А.Г. Неразрушающий метод определения остаточных напряжений в сварных соединениях [Текст] / А Г Игнатьев, M В Шахматов, Ф Г Айметов // Сварные конструкции- материалы междунар конф -Киев ИЭС им Е О Патона, 1990.- С 53-54

26. Оценка технического состояния сварных оболочковых конструкций с учетом их реальной нагруженности [Текст] / М В Шахматов, В В Ерофеев, А Г Игнатьев, А А Распопов // Прочность и диагностика сварных конструкций материалы всесоюзн науч -техн. конф - М МГТУ, 1991-С 32-33

27 Разработка технических средств оценки нагруженности сварных трубопроводов в процессе их эксплуатации [Текст] / М В Шахматов, В В Ерофеев, А Г.Игнатьев, Е Ю Баранов // Производство и надежность сварных конструкций материалы научн -техн конф стран СНГ - М , Калининград МГТУ, 1993.

28 Игнатьев, А.Г. Остаточные напряжения при сварке труб из стали 45 [Текст] / А Г Игнатьев, Г П Пызин // Вопросы сварочного производства-сб науч трудов - Челябинск ЧГТУ, 1994-С 31-35

29 Игнатьев, А.Г. Неразрушающие измерения остаточных сварочных напряжений [Текст] / А Г.Игнатьев, А А Зарезин // Машиностроение Прогрессивные технологии материалы конф 1 междунар специализир выставки — Челябинск, 1997 -С. 64

30 Examination of residual welding stresses by holographic interferome-try [Текст] / M V Shakhmatov, V.V Erofeev, A G Ignatyev, A A.Zarezm // Welding International - 1998 - 12 - № 11 - P 890-893

31 Ignatyev, A.G. Using electron speckle interferometry for measuring residual weldmg stresses [Текст] / AG Ignatyev, M V.Shakhmatov, A A Zarezin // Welding International - 1999 - 13 - № 6 - P 488-490

32 Игнатьев, А.Г. Совершенствование метода измерения остаточных сварочных напряжений [Текст] / А Г Игнатьев, А А Зарезин // Прогрессивные технологии в машиностроении докл 3 междунар конф «Машиностроение-99» - Челябинск ЮУрГУ, 1999 - С 67-72

33 Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники [Текст] / А Г Игнатьев // Достижения науки - агропромышленному производству материалы XLV междунар науч-техн конф- Челябинск ЧГАУ, 2006 -Ч 3-С 63-67

34 Жилкин, В.А. Экспериментальная установка для исследования напряженно-деформированного состояния изделий методом электронной спекл-интерферометрии [Текст] / В А Жилкин, А Г Игнатьев // Достижения науки - агропромышленному производству материалы XLV междунар науч -техн конф - Челябинск ЧГАУ, 2006 - Ч 4 - С 62-66

35 Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений в деталях сельскохозяйственной техники, восстановленных электроконтактной приваркой ленты [Текст] / А Г Игнатьев // Достижения науки - агропромышленному производству материалы XLVI междунар науч -техн конф -Челябинск ЧГАУ, 2007-Ч 2-С 111-116

36 Игнатьев, А.Г. Исследование остаточных перемещений при упру гопластическом контактном взаимодействии методом электронной спекл-интерферометрии [Текст] / А.Г Игнатьев // Достижения науки - агропромышленному производству материалы XLVI междунар науч -техн конф-Челябинск ЧГАУ,2007-Ч 3-С 94-99

37. Игнатьев, А.Г. Метод диагностирования остаточных напряжений в деталях сельскохозяйственной техники, восстановленных нанесением покрытий [Текст] / А Г Игнатьев // Международный научный журнал -2007 -№ 1 (1) - С 70-72

38 Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в деталях, восстановленных электроконтактной приваркой присадочных материалов [Текст] / А Г Игнатьев, М Н Фархшатов // Международный технико-экономический журнал - 2007 - № 1 (1) - С 65-73

39 Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники [Текст] / А Г Игнатьев, М Н Фархшатов // Международный технико-экономический журнал - 2007 - № 1 (1).- С 74-80

40 Игнатьев, А.Г. Контроль качества деталей, восстановленных нанесением покрытий [Текст] / А Г Игнатьев // Ресурсосберегающие технологии технического сервиса материалы междунар науч-практ конф.-Уфа, БГАУ, 2007 - Ч 2 - С 63-67

41 Игнатьев, А.Г. Метод измерения остаточных напряжений на основе упругопластического контактного взаимодействия [Текст] / А Г Игнатьев//Вестник ЧГАУ-2007-Т 50-С 51-59

42 Игнатьев, А.Г. Совершенствование технологий восстановления деталей с учетом остаточных напряжений [Текст] / А Г Игнатьев, В А Короткое // Вестник ЧГАУ - 2008 - Т. 51 - С 110-115

Подписано в печать 6 марта 2008 г Формат 60x80/16 Объем 2,0 уч -изд л Тираж 100 экз Заказ № т. УОП ЧГАУ

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Формирование и распределение остаточных напряжений в восстановленных деталях.

1.2 Влияние остаточных напряжений на надежность восстановленных деталей.

1.3 Проблема диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях.

1.4 Методы определения остаточных напряжений.

1.4.1 Механические методы измерения остаточных напряжений.

1.4.2 Физические методы измерения остаточных напряжений.

1.4.3 Способы регистрации данных при измерении остаточных напряжений.

1.4.4 Современный уровень решения проблемы диагностирования остаточных напряжений.

1.5 Проблемная ситуация, цель и задачи исследования.

2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ С ПАРАМЕТРАМИ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ ВОКРУГ ОТПЕЧАТКА ИНДЕНТОРА

2.1 Постановка задачи и выбор метода исследования.

2.2 Напряженно-деформированное состояние упругопластического контртела при вдавливании шарового индентора.

2.2.1 Общие представления

2.2.2 Влияние остаточных напряжений на появление пластических деформаций

2.3 Анализ деформированного состояния контртела методом конечных элементов.

2.3.1 Исходные данные.

2.3.2 Конечно-элементная модель.

2.3.3 Программа исследования, методика получения и обработки данных.

2.4 Перемещения поверхности в наплыве вокруг отпечатка при диагностировании остаточных напряжений в однородной детали.

2.4.1 Формирование наплыва вокруг отпечатка.

2.4.2 Влияние усилия вдавливания индентора на геометрические характеристики наплыва.

2.4.3 Влияние механических свойств материала детали на диаметр отпечатка.

2.4.4 Влияние механических свойств материала детали на распределение нормальных перемещений в наплыве.

2.4.5 Влияние диаметра индентора на геометрические характеристики наплыва.

2.4.6 Влияние остаточных напряжений на распределение нормальных перемещений в наплыве.

2.5 Перемещения поверхности в наплыве вокруг отпечатка при диагностировании остаточных напряжений в детали с покрытием.

2.5.1 Влияние толщины покрытия на распределение перемещений в наплыве.

2.5.2 Влияние диаметра отпечатка на распределение перемещений в наплыве.

2.5.3 Влияние остаточных напряжений на распределение перемещений в наплыве.

2.6 Выводы.

3 ПРИМЕНЕНИЕ КОГЕРЕНТНО-ОПТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РЕГИСТРАЦИИ ПРИ ДИАГНОСТИРОВАНИИ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ВОССТАНОВЛЕННЫХ ДЕТАЛЯХ.

3.1 Постановка задачи и выбор метода измерения.

3.2 Применение голографической интерферометрии при диагностировании остаточных напряжений.

3.2.1 Измерение нормальных перемещений методом голографической интерферометрии.

3.2.2 Использование оптической фазовой компенсации при диагностировании остаточных напряжений.

3.2.3 Общая характеристика голографической интерферометрии как метода регистрации при диагностировании остаточных напряжений.

3.3 Применение электронной спекл-интерферометрии при диагностировании остаточных напряжений.

3.3.1 Принципиальные основы электронной спекл-нтерферо-метрии.

3.3.2 Основы процесса записи цифровых интерферограмм.

3.3.3 Основы процесса восстановления цифровых интерферограмм

3.3.4 Снижение шумов и основы фильтрации цифровых изображений.

3.3.5 Общая характеристика электронной спекл-интерферометрии как метода регистрации при диагностировании остаточных напряжений.

3.3.6 Методика регистрации распределения нормальных перемещений с использованием электронной спекл-интерферометрии

3.5 Выводы.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ АДЕКВАТНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЗАИМОСВЯЗИ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ С ПАРАМЕТРАМИ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ ВОКРУГ ОТПЕЧАТКА ИНДЕНТОРА.

4.1 Цель, задачи и программа исследований.

4.2 Методика исследования, приборы и оборудование.

4.3 Перемещения в наплыве вокруг отпечатка на поверхности однородной ненапряженной детали.

4.3.1 Распределение нормальных перемещений в наплыве.

4.3.2 Влияние усилия вдавливания индентора на диаметр отпечатка.

4.3.3 Влияние предела текучести материала детали на диаметр отпечатка.

4.3.4 Влияние усилия вдавливания индентора на максимальные перемещения в наплыве.

4.3.5 Влияние механических свойств материала детали на максимальные перемещения в наплыве.

4.3.6 Влияние диаметра индентора на максимальные перемещения в наплыве.

4.4 Особенности распределения нормальных перемещений при вдавливании индентора в поверхность детали с покрытием.

4.5 Влияние остаточных напряжений на перемещения в наплыве.

4.6 Выводы.

5 МЕТОД И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ

ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ВОССТАНОВЛЕННЫХ ДЕТАЛЯХ.

5.1 Метод диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях.

5.1.1 Определение базовых перемещений.

5.1.2 Частные случаи применения алгоритма определения базовых перемещений.

5.1.3 Технология диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях.:.

5.1.4 Анализ чувствительности метода.

5.1.5 Анализ погрешности метода.

5.1.6 Оценка степени усреднения экспериментальных данных.

5.1.7 Апробация метода на тестовых задачах.

5.1.8 Пример определения остаточных напряжений в восстановленной детали.

5.1.9 Испытания метода при сравнительных измерениях остаточных напряжений в сварных соединениях.

5.1.10 Общая характеристика метода.

5.2 Технические средства диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях на основе голографической интерферометрии.

5.2.1 Технические требования к измерительному оборудованию.

5.2.2 Прибор для измерения остаточных напряжений с использованием голографической интерферометрии.

5.2.3 Работа измерительного прибора.:.

5.2.4 Апробация опытной конструкции измерительного прибора.

5.2.5 Экспериментальная оптико-электронная установка для диагностирования остаточных напряжений.

5.3 Выводы.

6 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВНЕДРЕНИЕ.

6.1 Восстановление деталей электродуговой наплавкой.

6.1.1 Остаточные напряжения в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой в среде защитного газа.

6.1.2 Влияние на остаточные напряжения ультразвуковой обработки наплавленной поверхности.

6.1.3 Влияние на остаточные напряжения поверхностного пластического деформирования наплавленной поверхности.

6.1.4 Анализ результатов.

6.1.5 Восстановление рабочей поверхности плунжера гидропресса

6.2 Восстановление деталей электроконтактной приваркой присадочных материалов.

6.2.1 Остаточные напряжения в деталях, восстановленных ЭКП металлической ленты.

6.2.2 Влияние на остаточные напряжения поверхностного пластического деформирования приваренного покрытия.

6.2.3 Остаточные напряжения в деталях, восстановленных ЭКП порошковых материалов.

6.2.4 Остаточные напряжения в деталях, восстановленных ЭКП наплавочной проволоки.

6.2.5 Анализ результатов.

6.2.6 Восстановление шейки коленчатого вала двигателя ЗМЭ

6.3 Восстановление деталей электроискровым наращиванием.

6.4 Обоснование нормативных значений остаточных напряжений для обеспечения надежности деталей, восстановленных нанесением металлических покрытий.

6.5 Контроль качества покрытий на основе использования упругоплас-тического вдавливания индентора.

6.6 Технико-экономическая эффективность совершенствования технологии восстановления деталей на основе диагностирования остаточных напряжений.

6.7 Выводы.

Восстановление изношенных деталей является важным резервом повышения эффективности технического обслуживания сельскохозяйственной техники, машин и оборудования перерабатывающих отраслей АПК. При восстановлении изношенных деталей используется широкий спектр технологий, которые в большинстве своем не только обеспечивают требуемые размерные параметры, но и позволяют получить повышенные с точки зрения твердости, прочности, износостойкости свойства поверхностного слоя. Однако практика эксплуатации восстановленной техники показывает, что ее реальный ресурс зачастую оказывается существенно ниже ожидаемого. Причинами этого являются неудовлетворительное качество восстановления деталей, неоднородность структуры и механических свойств поверхностного слоя, появление неблагоприятных технологических остаточных напряжений.

Напряженное состояние поверхностного слоя является важным фактором, определяющим надежность восстановленной детали. В условиях эксплуатации подавляющее большинство деталей работает при знакопеременных нагрузках - в условиях усталостного нагружения, и растягивающие остаточные напряжения оказывают существенное негативное влияние на ресурс восстановленных деталей, вызывают снижение их усталостной прочности на 35.50%. Поэтому решение важной народнохозяйственной задачи технологического обеспечения качества и надежности восстановленных деталей связано с регламентированием комплекса показателей физико-механического характера, из которых наиболее актуальны в настоящее время остаточные напряжения [26, 130]. Их величины должны определяться с учетом конструктивных особенностей деталей, неоднородности механических свойств материалов, характера воздействия в процессе восстановления, режимов технологического процесса восстановления и иных факторов. Регулирование остаточных напряжений с созданием благоприятного их распределения в поверхностном слое является значительным резервом обеспечения требуемой надежности восстановленных деталей.

В целом при диагностировании остаточных напряжений с целыо обеспечения требуемого уровня надежности деталей необходимо решать задачи а) измерения остаточных напряжений; б) оценки степени их влияния на функциональные свойства детали; в) регулирования остаточных напряжений с целыо создания благоприятного напряженного состояния. В первую очередь, необходимы данные о возникающих при восстановлении детали остаточных напряжениях с наиболее возможной точностью и подробностью - в виде распределения компонент тензора напряжений в целом по объему детали или в интересующей ее части. Для восстановленной детали в большинстве случаев требуется информация об остаточных напряжениях в поверхностном слое, состояние которого напрямую определяет ее надежность. Влияние остаточных напряжений на функциональные свойства деталей может быть как отрицательным, так и положительным, и зависит от многих факторов, основными из которых являются условия эксплуатации и особенности их распределения. Необходимость регулирования возникает, как правило, в случае образования неблагоприятных остаточных напряжений. При этом применение способов регулирования в свою очередь предполагает получение информации о возникающих при этом остаточных напряжениях.

В настоящее время диагностирование остаточных напряжений при совершенствовании технологий восстановления может быть выполнено в основном косвенным путем с использованием накопленных данных о закономерностях их формирования, распределения, влияния и возможностях их регулирования. Практика восстановления деталей показывает, что этот фактор обычно не учитывается при совершенствовании технологий. Главная причина этого - отсутствие пригодных методов и технических средств диагностирования.

Следовательно, одной из наиболее актуальных проблем обеспечения качества и надежности восстановленных деталей является диагностирование остаточных напряжений. В первую очередь это связано с разработкой методов и технических средств измерения, позволяющих оперативно получать требуемый объем информации. Решению этой проблемы посвящена настоящая дис7 сертационная работа, в которой разработан метод диагностирования поверхностных остаточных напряжений в металлических покрытиях, нанесенных при восстановлении деталей.

Выполненные исследования связаны с реализацией задачи обеспечения требуемой надежности восстановленных деталей сельскохозяйственной техники на основе следующей за дефектоскопией более высокой ступени диагностики - диагностики напряженного состояния [73]. Разработанный метод предоставляет возможность осознанного и оперативного выбора технологии и корректировки технологических режимов восстановления деталей сельскохозяйственной техники нанесением металлических покрытий. Изложенное определяет актуальность выбранной темы диссертационного исследования, которая соответствует пп. 2а, 26 паспорта специальности 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве.

Цель работы: обеспечение требуемого уровня надежности восстановленных деталей путем совершенствования технологий восстановления на основе диагностирования поверхностных остаточных напряжений в деталях сельскохозяйственной техники и оборудования перерабатывающих отраслей АПК.

Центральная гипотеза: возможно оперативное неразрушающее диагностирование остаточных напряжений в восстановленных деталях на основе совместного использования упругопластического контактного взаимодействия индентора с поверхностью детали и когерентно-оптического способа регистрации деформированного состояния поверхности.

Научная гипотеза: существует количественно-качественная взаимосвязь параметров деформированного состояния поверхности вокруг отпечатка, возникающего в результате упругопластического вдавливания индентора в поверхность восстановленной детали, с остаточными напряжениями, условиями нагружения и геометрическими и механическими характеристиками индентора и поверхностного слоя детали.

Объект исследования: деформированное состояние поверхности диагностируемой детали в локальной области, возникающее в результате упругопластического вдавливания индентора в поверхность и формирующееся под влиянием остаточных напряжений.

Предмет исследования: зависимости параметров локального формоизменения поверхности детали от поверхностных остаточных напряжений при упругопластическом вдавливании индентора.

Научная новнзна. Выполненные в работе исследования позволили получить совокупность новых положений и результатов:

- теоретически доказана возможность диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях и разработан новый метод, основанный на использовании упругопластического контактного взаимодействия индентора с поверхностью детали, новизна которого защищена авторским свидетельством (A.c. № 1717941);

- впервые установлено, что диагностическим признаком напряженного состояния поверхности детали при упругопластическом вдавливании индентора является распределение нормальных деформационных перемещений вокруг отпечатка (в наплыве). Показано, что остаточные напряжения вызывают изменение распределения нормальных перемещений в наплыве в сравнении с его профилем для ненапряженного материала;

- впервые установлены закономерности и разработана математическая модель формирования наплыва вокруг отпечатка при вдавливании в поверхность детали шарового индентора с учетом влияния комплекса факторов: степени силового воздействия, механических свойств основного материала детали, механических свойств материала и геометрических параметров поверхностного слоя, геометрических характеристик индентора, поверхностных остаточных напряжений. На основании модели получены расчетные зависимости для определения компонент тензора поверхностных остаточных напряжений по данным о нормальных перемещениях в наплыве;

- выявлены возможности, преимущества и разработаны варианты применения когерентно-оптических методов в качестве способа регистрации при диагностировании остаточных напряжений в деталях, восстановленных нанесением металлических покрытий. Разработаны способы и оптические системы 9 регистрации и обработки интерференционных картин при диагностировании остаточных напряжений, новизна которых защищена авторскими свидетельствами (A.c. № 1276046, 1342179);

- доказано, что распределение нормальных деформационных перемещений поверхности детали в наплыве вокруг отпечатка несет в себе информацию о направлении главных осей, величинах и знаках компонент тензора главных остаточных напряжений. Предложены новые способы выделения полезной информации, обеспечивающие диагностирование остаточных напряжений с допустимой погрешностью (A.c. № 1543259, 1640538);

- впервые предложен подход к обоснованию нормативных значений структурного параметра (остаточных напряжений), при которых обеспечивается требуемый уровень надежности восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности;

- получены новые данные о закономерностях распределения поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электроконтактной приваркой присадочных материалов и электроискровым наращиванием. Показано, что опасными являются краевые области восстановленного участка поверхности, где остаточные напряжения в 1,15. 1,30 раза выше их уровня в центральной области. Подтверждено, что одним из эффективных способов регулирования остаточных напряжений является применение поверхностного пластического деформирования, приводящее к повышению предела выносливости восстановленных деталей на 10.40%.

Практическая значимость и реализация результатов исследования:

Практическая ценность полученных результатов работы состоит:

- в обеспечении возможности экспресс-диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях с целью совершенствования технологий и выбора рациональных режимов восстановления;

- в разработке метода диагностирования остаточных напряжений, который характеризуется высокой чувствительностью, точностью и информативностыо измерений, простотой регистрации и обработки информации, по степени воздействия квалифицируется как условно неразрушающий;

- разработке технических средств диагностирования остаточных напряжений на основе когерентно-оптических методов, предназначенных для применения в лабораторных условиях;

- разработке методического обеспечения диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях;

- практическом применении результатов диагностирования поверхностных остаточных напряжений для выбора рациональных технологических режимов восстановления деталей и регулирования остаточных напряжений, обеспечивающих снижение уровня растягивающих остаточных напряжений и повышение надежности деталей.

Научные и практические результаты диссертационной работы (методология, модели, технические, технологические и иные решения) использованы в опытно-конструкторских и технологических разработках:

- ООО «Композит» (г. Нижний Тагил) при совершенствовании технологии восстановления плунжеров гидропрессов электродуговой наплавкой;

- Башкирским государственным аграрным университетом при совершенствовании технологий восстановления широкой номенклатуры деталей сельскохозяйственной техники и перерабатывающих предприятий АПК электроконтактной приваркой присадочных материалов;

- Институтом механики и энергетики Мордовского государственного университета им. Н.П.Огарева при совершенствовании технологий восстановления автотракторных деталей электроискровым наращиванием;

- в/ч 20346 (г. Мурманск) для оценки нагруженности и остаточных напряжений в крупногабаритных конструкциях.

Метод и технические средства измерения остаточных напряжений применяются в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах кафедры «Сопротивление материалов» ЧГАУ.

Практическая значимость основных результатов диссертации подтверждена соответствующими актами внедрения.

11

Апробация результатов диссертации. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались:

- на международных конференциях: научно-методологическом семинаре по гидродинамике судов (г. Варна, Болгария, 1988), «Сварные конструкции» (г. Киев, 1990), научно-технической конференции стран СНГ «Производство и надежность сварных конструкций» (г. Калининград, 1993); научных конференциях 1-й и 3-й Международной специализированной выставки «Машиностроение. Прогрессивные технологии» (г. Челябинск, 1997, 1999); «Новосе-ловские чтения» (г. Уфа, 2004), «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (г. Москва, 2005), «Достижения науки - агропромышленному производству» (г. Челябинск, 2006, 2007, 2008), «Агротехинновации в АПК» (г. Москва, 2006), «Ресурсосберегающие технологии технического сервиса» (г. Уфа, 2007), «Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе» (г. Москва, 2007);

- на всесоюзных и всероссийских конференциях и семинарах: «Применение лазеров в науке и технике» (г. Иркутск, 1988); «Автоматизация в сварочном производстве» (г. Ижевск, 1989); «Прочность и диагностика сварных конструкций» (г. Москва, 1991); «Актуальные проблемы преподавания в современных технических университетах» (г. Уфа, 1997); «Проблемы промышленной безопасности в системе нефтегазового комплекса и трубопроводного транспорта» (г. Уфа, 2005);

- на региональных конференциях и семинарах: «Применение лазеров в промышленности и научных исследованиях» (г. Челябинск, 1988); «Применение лазеров в народном хозяйстве» (г. Челябинск, 1989); конференциях сварщиков Урала (г. Екатеринбург, 1999, г. Челябинск, 2000, г. Курган, 2002), «Контроль технологий, изделий и окружающей среды физическими методами» (г. Челябинск, 2004), «Наука - Образование - Производство» (г. Нижний Тагил, 2004), ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников Южно-Уральского государственного университета (г. Челябинск, 1996-2004) и Челябинского государственного агроинженерного университета (2006-2008).

Апробация метода и технических средств измерения проведена на сравнительных испытаниях методов и приборов при измерении механических напряжений на опытно-промышленной базе ИПТЭР (г. Уфа, 1992), результаты которых отражены в протоколе испытаний от 20 мая 1992 г. Материалы диссертационной работы использованы в Методическом руководстве по измерению нагруженности металлоконструкций «Методика оценки допустимой дефектности нефтепроводов с учетом их реальной нагруженности» [156]. Результаты работы доложены и одобрены на заседании Научно-технического совета при Межрегиональном комитете по сельхозмашиностроению Ассоциации экономического взаимодействия областей и республик Уральского региона (протокол № 4 от 18 апреля 2007 г.). Материалы работы отражены в двух учебных пособиях, рекомендованных УМО вузов для студентов специальности 120500 «Оборудование и технология сварочного производства».

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 76 научных работ, в том числе 4 монографии, описания изобретений к 5 авторским свидетельствам, 12 статей в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов, списка использованных источников из 332 наименований, приложений; изложена на 324 страницах, в том числе 299 станиц основного текста, содержит 119 рисунков, 26 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Комплексное исследование взаимосвязей диагностических признаков и параметров с поверхностными остаточными напряжениями в восстановленных деталях дало возможность раскрыть закономерности изучаемых процессов и разработать математическое их описание.

Решение проблемы диагностирования остаточных напряжений с применением разработанного метода, в основу которого положены установленные закономерности отклика поверхности детали на упругопластическое вдавливание шарового индентора в виде распределения нормальных перемещений в наплыве вокруг отпечатка под влиянием механических свойств материала, параметров нагружения и характеристик покрытия, и технических средств на базе голографической интерферометрии и электронной спекл-интерферометрии, обеспечило повышение надежности восстановленных деталей путем совершенствования технологий восстановления с целенаправленным управлением остаточными напряжениями.

По результатам исследований можно сделать следующие выводы.

1. Анализ причин низкой надежности восстановленных деталей позволил установить, что более 90% деталей восстанавливаются с применением технологий, при которых в поверхностном слое появляются неблагоприятные растягивающие остаточные напряжения, близкие к пределу текучести материала, приводящие к снижению эксплуатационных характеристик поверхностного слоя. Имеет место проблемная ситуация, в основе которой лежит противоречие между необходимостью обеспечить требуемый уровень надежности восстановленных деталей и отсутствием необходимых теоретических и практических знаний по диагностированию параметра технического состояния - остаточных напряжений.

2. С учетом современных требований к восстановленным деталям, работоспособность которых в первую очередь зависит от состояния нанесенных металлических покрытий, остаточные напряжения рекомендуется определять на основе использования упругопластического контактного взаимодействия и применения когерентно-оптических методов регистрации.

3. Упругопластическое контактное взаимодействие реализуется вдавливанием шарового индентора в поверхность детали. Возникающее при этом деформированное состояние поверхности вокруг отпечатка (наплыв) используется в качестве отклика. Нормальные перемещения точек в наплыве следует использовать в качестве диагностических параметров, которые зависят от величин поверхностных остаточных напряжений, т.е. структурных параметров.

4. Теоретической основой диагностирования остаточных напряжений является новое знание, которое заключается в раскрытии взаимосвязей между распределениями нормальных перемещений в наплыве и комплексом факторов: механическими свойствами основного материала и материала покрытия, усилием вдавливания индентора диаметром индентораД толщиной покрытия (поверхностного слоя) ¡гп и поверхностными остаточными напряжениями. Установлены связи устойчивого характера между диаметром отпечатка и усилием вдавливания индентора (диаграмма вдавливания «¿/ - /о>) и между перемещениями в наплыве и диаметром отпечатка (диаграмма вдавливания «Ишах - &>)> характерные для широкого спектра металлических материалов, применяемых при изготовлении и восстановлении деталей сельскохозяйственной техники. На основе этих закономерностей разработана математическая модель и получены разрешающие уравнения для определения величин остаточных напряжений по данным о перемещениях в наплыве.

5. Установлено, что при использовании шарового индентора диаметром 10 мм и создании отпечатка диаметром 0,5.2,0 мм для широкого спектра материалов, включающего конструкционные стали, алюминиевые и титановые сплавы, диаметр отпечатка зависит только от предела текучести материала и эта зависимость имеет общий для всех материалов степенной характер. Использование этой закономерности позволило разработать новую методику, позволяющую определять предел текучести материала в диапазоне 200. 2000 МПа с погрешностью, не превышающей 10%.

6. Для регистрации диагностических параметров следует использовать оптические системы методов голографической интерферометрии и электронной спекл-интерферометрии, обладающие избирательной и максимальной чувствительностью к измеряемым диагностическим параметрам и обеспечивающие регистрацию данных в локальных областях поверхности детали. Разработаны новые способы и оптические системы регистрации (A.c. 1276046, 1342179, 1543259, 1640538).

7. Основные положения математической модели подтверждены и доказаны экспериментальными исследованиями на широком спектре материалов, применяемых при изготовлении и восстановлении деталей сельскохозяйственной техники. Диаграмма вдавливания «d - F», используемая для определения механических свойств материала, описывается степенной зависимостью с л коэффициентом ковариации R = 0,98.0,99. Диаграмма вдавливания «Wmax — d» также описывается степенной зависимостью с коэффициентом ковариации R = 0,9.0,99. Уравнения математической модели позволяют определять параметры этой диаграммы с абсолютной погрешностью, не превышающей погрешности измерительной системы (0,5 длины волны или 0,316-Ю'3 мм).

8. На основе теоретического исследования, экспериментального подтверждения и современного способа регистрации формируется новый метод диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях (A.c. 1717941), позволяющий измерять поверхностные остаточные напряжения в диапазоне от -сгт до +стт материала с погрешностью не выше 10% при чувствительности (0,05.0,15)ат. С учетом временных затрат на одно измерение (до 5 мин) по производительности метод относится к категории экспресс-методов диагностирования. На основании анализа качественных характеристик разработанного метода доказана его пригодность к неразрушаю-щему диагностированию поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях. Разработана новая экспериментальная оптико-электронная установка для диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях в лабораторных условиях с применением персонального компьютера. Установка оснащена методическим и программным обеспечением для регистрации и обработки диагностической информации.

9. Для обеспечения достаточной чувствительности (0,1стт) и точности измерений необходимо использовать индентор диаметром 5. 15 мм и создавать отпечаток диаметром 0,9. 1,5 мм. Метод рекомендуется для диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных нанесением металлических покрытий деталях с плоской или цилиндрической поверхностью после механической обработки с твердостью поверхности не выше 62 Н11С и толщиной покрытия не менее 0,1 мм.

10. Сформулирован принципиальный подход к обоснованию нормативных значений структурного параметра, при которых достигается требуемый уровень надежности восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности. Методика обоснования нормативных значений является одним из направлений дальнейших исследований.

11. Преимущества разработанного метода и технических средств подтверждены при измерении поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электроконтактной приваркой присадочных материалов, электроискровым наращиванием. По результатам апробации метод рекомендуется использовать в научно-исследовательских и конструкторско-технологических подразделениях для оперативного диагностирования остаточных напряжений в лабораторных условиях при разработке, совершенствовании и отладке технологий восстановления, а также в учебном процессе при подготовке специалистов ремонтного производства.

1. А.с. 953438 СССР, МКИ в 01 В 5/30. Устройство для определения внутренних остаточных напряжений изделий / А.А.Антонов, Г.Н.Чернышев, В.К.Морозов// Открытия. Изобретения 1982-№ 31.

2. А.с. 1158855 СССР, МКИ С 01 В 5/30. Способ оценки остаточных напряжений / О.П.Осташ, Б.М.Зайдель, В.Т.Жмур-Клименко // Открытия. Изобретения.- 1985-№ 20.

3. А.с. 1196675 СССР, МКИ в 01 В 5/30. Способ контроля остаточных напряжений в образцах / П.Ф.Кошелев, В.П.Ларионов, А.В.Лыглаев и др. // Открытия. Изобретения.- 1985-№45.

4. А.с. № 1276046 СССР, МКИ О 01 В 11/16. Способ определения упругих изгибных деформаций пластины с диффузноотражающей поверхностью / Г.П.Пызин, С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев, В.Л.Ушаков // заявл. 03.04.85, ДСП.

5. А.с. № 1342179 СССР, МКИ в 01 В 9/021. Способ получения голографи-ческой интерферограммы / С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, В.Г.Речкалов // заявл. 10.12.85, ДСП.

6. А.с. № 1543259 СССР МКИ в 01 Ь 1/24. Способ определения остаточных напряжений в пластинах / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, В.В.Ерофеев, В.И.Михайлов// Открытия. Изобретения 1990-№ 6.

7. А.с. № 1640538 СССР, МКИ в 01 В 11/16. Устройство для определения внутренних напряжений в объекте / А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, В.Ю.Тросман и др. // Открытия. Изобретения.- 1991-№ 13.

8. А.с. № 1717941 СССР, МКИ в 01 В 5/30. Способ определения остаточных напряжений в объекте и устройство для его осуществления / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, В.П.Костюченко и др. // Открытия. Изобретения- 1992.-№ 9.

9. Авдеев, Н.В. Металлирование / Н.В.Авдеев.- М.: Машиностроение. 1978.-184 с.

10. Автоматический компьютерный анализ голографических интерферо-грамм при неразрушающем контроле качества материалов и элементов конструкций / Л.М.Лобанов, В.А.Пивторак, В.В.Савицкий, Е.М.Олейник // Автоматическая сварка-2002-№ 10 С. 8-14.

11. И Адаптивные стратегии развития систем трубопроводного транспорта: опыт, проблемы, перспективы: монография / Н.РЛмуров, Н.И.Крюков, А.Г.Игнатьев и др.- Челябинск: ЦНТИ, 2003.- 278 с.

12. Акустический метод определения напряжений в условиях структурной неоднородности материала / Б.А.Кошохов, Н.Е.Никитина, А.Е.Розенталь, А.Л.Углов // Доклады X Акустической конф., секция Н.- М.: Акуст. ин-т, 1983.-С. 127-130.

13. Александров, В.М. Контактные задачи для тел с тонкими покрытиями и прослойками / В.М.Александров, С.М.Мхитарян М.: Наука, 1983 — 488 с.

14. Алексеев, П.Г. Устойчивость остаточных напряжений и их влияние на износостойкость деталей, упрочненных наклепом / П.Г.Алексеев // Повышение эксплуатационных свойств деталей поверхностным пластическим деформированием-М.: МДНТП, 1971-С. 76-79.

15. Амелин, Д.В. Новые способы восстановления и упрочнения деталей машин электроконтактной наваркой / Д.В.Амелин, Е.В.Рыморов М.: Аг-ропромиздат, 1987.

16. Антонов, A.A. Лазерная интерферометрия в задачах об остаточных напряжениях / А.А.Антонов // Остаточные напряжения и методы регулирования: труды всесоюзн. симп.-М.: ИПМ АН СССР, 1982-С. 18-30.

17. Антонов, A.A. Научные основы оперативного метода измерения технологических остаточных напряжений и результаты исследований / А.А.Антонов, Г.Н.Чернышев // Труды 6 всесоюзн. съезда по теор. и прикладной механике Ташкент, 1986 - С. 45.

18. Апальков, A.A. Применение электронной спекл-интерферометрии для измерения остаточных напряжений / А.А.Апальков, И.Н.Одинцев, И.А.Разумовский // Заводская лаборатория 2002 - Т. 68, № 4 - С. 48-51.

19. Аскинази, Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой/Б.М.Аскинази.-М.: Машиностроение, 1989.

20. Бабаев, А.Н. Остаточные напряжения в наплавленных валах / А.Н.Бабаев, А.Е.Вайнерман // Автоматическая сварка.- 1976 № 2 - С. 35-37.

21. Бакулин, В.В. Метод конечных элементов и голографическая интерферометрия в механике композитов / В.В.Бакулин, А.А.Рассоха- М.: Машиностроение, 1987.-311 с.

22. Бакши, O.A. Напряжения и коробление при сварке / О.А.Бакши.- М., Свердловск: Машгиз, 1961 72 с.

23. Балдаев, М.Х. Реновация и упрочнение деталей машин методами газотермического напыления / М.Х.Балдаев М.: Изд-во КХТ, 2004.- 134 с.

24. Барвинок, В.А. Управление напряженным состоянием и свойства плазменных покрытий / В.А.Барвинок.- М.: Машиностроение, 1990 384 с.

25. Безопасность трубопроводов при длительной эксплуатации: монография / К.М.Гумеров, И.Ф.Гладких, А.Г.Игнатьев и др.- Челябинск: ЦНТИ,2003.-327 с.

26. Бескопыльный, А.Н. Метод определения механических свойств и контроля качества конструкционных сталей вдавливанием индентора: дисс. . докт. техн. наук / А.Н.Бескопыльный.- Ростов-на-Дону, 1997 333 с.

27. Биргер, И.А. Остаточные напряжения / И.А.Биргер.- М.: Машгиз, 1963178 с.

28. Биргер, И.А. Расчет на прочность деталей машин / И.А.Биргер, Б.Ф.Шорр, Г.Б.Иосилевич.-М.: Машиностроение, 1979.- 702 с.

29. Боринцев, А.Б. Метод определения остаточных напряжений при наличии наплавок / А.Б.Боринцев, А.В.Шведов, Д.М.Щур // Заводская лаборатория.- 1987.-№ 8.-С. 74-76.

30. Борисов, Ю.С. Плазменные порошковые покрытия / Ю.С.Борисов, А.Л.Борисова.-Киев: Техника, 1986.—223 с.

31. Бородин, Ю.П. Голографический комплекс для экспресс-анализа остаточных напряжений / Ю.П.Бородин // Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений: тез. докл. 4 всесоюзн. семин-Челябинск, 1986,-С. 70-71.

32. Булычев, С.И. Испытание материалов непрерывным вдавливанием индентора/ С.И.Булычев, В.П.Алехин.-М.: Машиностроение, 1990.-224 с.

33. Булычев, С.И. Соотношение между восстановленной и невосстановленной твердостью при испытании наномикроиндентированием / С.И.Булычев//ЖТФ.- 1999.-Т. 69, вып. 7.- С. 42-48.

34. Бурак, П.И. Восстановление деталей электроконтактной приваркой металлической ленты через промежуточный слой: автореф. дисс. . канд. техн. наук / П.И.Бурак.- М., 2004.- 16 с.

35. Бурумкулов, Ф.Х. Повышение межремонтного ресурса агрегатов на основе нанотехнологий / Ф.Х.Бурумкулов // Вестник ЧГАУ- 2008 Т. 51-С. 50-58.

36. Бурумкулов, Ф.Х. Работоспособность и долговечность восстановленных деталей и сборочных единиц машин / Ф.Х.Бурумкулов, П.П.Лезин.- Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 1993- 121 с.

37. Вадивасов, Д.Г. Восстановление деталей металлизацией / Д.Г.Вадивасов.- Саратов: Саратовское книж. изд-во, 1956.-210 с.

38. Васильев, В.Н. Компьютерная обработка сигналов в приложении к ин-терферометрическим системам / В.Н.Васильев, И.П.Гуров.- СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 1998.-240 с.

39. Веремеенко, A.A. Статические и динамические задачи о взаимодействии инденторов с предварительно напряженными упругопластическими средами: дисс. . канд. техн. наук / А.А.Веремеенко- Ростов-на-Дону,2004.- 184 с.

40. Вест, Ч. Голографическая интерферометрия / Ч.Вест; пер. с англ.- М.: Мир, 1982.-504 с.

41. Винокуров, В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений / В.А.Винокуров, А.Г.Григорьянц.-М.: Машиностроение, 1984.-280 с.

42. Вишняков, Я.Д. Управление остаточными напряжениями в металлах и сплавах / Я.Д.Вишняков, В.Д.Пискарев.-М.: Металлургия, 1989.-254 с.

43. Влияние электроискрового легирования на выносливость стали 40Х / Д.А.Игнатьков, А.Я.Ханин, Л.И.Дехтярь и др. // Повышение прочности деталей сельскохозяйственной техники Кишинев: Изд-во Кишиневского СХИ, 1978.-С. 33-38.

44. Влияние электроискрового легирования на усталостную прочность валов / Л.И.Дехтярь, Д.А.Игнатьков, Н.П.Коваль и др. // Электронная обработка материалов.- 1974-№ З.-С. 32-36.

45. Воловик, Е.Л. Восстановление и упрочнение деталей оборудования перерабатывающих отраслей АПК: обзор, информ. / Е.Л.Воловик, В.А.Михайлов, И.Г.Голубев.-М.: АгроНИИТЭИИТО, 1989.-С. 2-9.

46. Воловик, Е.Л. Справочник по восстановлению деталей / Е.Л.Воловик.-М.: Колос, 1981.-351 с.

47. Восстановление деталей машин / Ф.И.Пантелеев, В.П.Лялякин, В.П.Иванов, В.М.Константинов; под ред. В.П.Иванова.- М.: Машиностроение, 2003- 672 с.

48. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники механизированной наплавкой с применением упрочняющей технологии / под ред. В.М.Кряжкова- М.: ГОСНИТИ, 1972.- 208 с.

49. Галкин, С.Г. Экспериментальные измерения остаточных напряжений методом голографической интерферометрии повышенной чувствительности / С.Г.Галкин, В.К.Морозов // Остаточные технологические напряжения: труды2 всесоюзн. симп.-М., 1985.-С. 116-121.

50. Герштейн, И.М. Исследование вибродуговой наплавки на переменном токе / И.М.Герштейн, И.Е.Ульман // Исследование и применение вибродуговой наплавки —М., 1964 — С. 53-60.

51. Голографическая регистрация поверхностных остаточных напряжений / А.Н.Гришанов, С.Т.Де, Е.Н.Денежкин, В.А.Хандогин // Проблемы прочности.- 1988.-№ 1.-С. 69-73.

52. Голографические неразрушающие исследования / пер.с англ.; ред. Р.К.Эрф.-М.: Машиностроение, 1979.-448 с.

53. Голографический контроль качества сварных соединений полимерных материалов / Л.М.Лобанов, В.А.Пивторак, Г.И.Ткачук, Г.В.Черкашин // Автоматическая сварка 1986.-№ 1- С. 29-32.

54. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение.- М.: Издательство стандартов, 1993.

55. Гудков, A.A. Методы измерения твердости металлов и сплавов / А.А.Гудков, Ю.И.Славский.-М.: Металлургия, 1982 168 с.

56. Гузь, А.Н. Основы ультразвукового неразрушающего метода определения напряжений в твердых телах / А.Н.Гузь, О.И.Гуща, Ф.Г.Махорт.— Киев: Наукова думка, 1974- 258 с.

57. Давиденков, H.H. Об измерении остаточных напряжений // Заводская лаборатория.- 1950.-№ 2.-С. 188-192.

58. Давиденков, H.H. Механические свойства материалов и методы измерения деформаций / Н.Н.Давиденков. Избранные труды- Киев: Наукова думка, 1981.-Т. 2.-644 с.

59. Давиденков, H.H. Об измерении остаточных напряжений в электролитических покрытиях / Н.Н.Давиденков // Физика твердого тела- I960 — Т. 2, вып. 11.-С. 1919-1922.

60. Деев, В.А. Наплавка небольшого изношенного участка цилиндрических деталей / В.А.Деев, Л.Д.Линкин, Л.А.Татьянченко // Сварочное производство.- 1974.-№ 8.-С. 18-20.

61. Деев, В.А. Твердость и остаточные напряжения в цилиндрических деталях, наплавленных износостойкими материалами / В.А.Деев, Л.Д.Линкин // Сварочное производство.- 1976,- № 7 С. 33-36.

62. Дехтярь, Л.И. Определение остаточных напряжений в покрытиях и биметаллах / Л.И.Дехтярь Кишинев: Изд-во «Картя молдовеняскэ», 1968 — 175 с.

63. Дехтярь, Л.И. Остаточные напряжения в неоднородных деталях сельскохозяйственной техники / Л.И.Дехтярь, В.К.Андрейчук.- Кишинев: Изд-во Кишиневского с.-х. ин-та, 1988.-98 с.

64. Джонсон, К. Механика контактного взаимодействия / К.Джонсон.- М.: Мир, 1989.-510 с.

65. Дорожкин, H.H. Новые методы ремонта деталей машин / Н.Н.Дорожкин, Л.П.Кашицин, А.П.Елистратов.-Минск: Ураджай, 1980 120 с.

66. Дорожкин, H.H. Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими порошками / Н.Н.Дорожкин.- Минск: Наука и техника, 1975.

67. Доценко, Н.И. Восстановление автомобильных деталей сваркой и наплавкой / Н.И.Доценко М.: Транспорт, 1972 - 347 с.

68. Дрозд, М.С. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации / М.С.Дрозд, М.М.Матлин, Ю.И.Сидякин М.: Машиностроение, 1986.-224 с.

69. Дрозд, М.С. Определение механических свойств металла без разрушения /М.С. Дрозд-М.: Металлургия, 1965- 171 с.

70. Евсеев, П.П. Способы восстановления деталей машин: лаб. практикум / П.П.Евсеев, В.Н.Катаргин, Ю.И.Ковалев.- Красноярск: Изд-во Краснояр. гос. техн. ун-та, 1997 128 с.

71. Ермолов, JI.C. Основы надежности сельскохозяйственной техники / Л.С.Ермолов, В.М.Кряжков, В.Е.Черкун.-М.: Колос, 1982.-271 с.

72. Загиров, И.И. Структура металлопокрытий, сформированных электроконтактной наваркой стальных проволок / И.И.Загиров, М.З.Нафиков // Достижения науки агропромышленному производству: материалы XLVII междунар. науч.-техн. конф-Челябинск: ЧГАУ, 2008.

73. Зарезин, A.A. Разработка методики определения остаточных сварочных напряжений на основе метода пенетрации в сочетании с электронной спекл-интерферометрией: дисс. . канд. техн. наук / А.А.Зарезин Челябинск, 2003.- 187 с.

74. Иванов, В.П. Технология и оборудование восстановления деталей машин /В.П.Иванов.-М.: Изд-во «Техноперспектива», 2007-458 с.

75. Иванова, B.C. Разрушение металлов / В.С.Иванова.- М.: Металлургия, 1979.- 168 с.

76. Иващенко, Н.И. Технология ремонта автомобилей / Н.И.Иващенко.— Киев: Вища школа, 1977 358 с.

77. Игнатьев, А.Г. Влияние остаточных напряжений на несущую способность сварных соединений с трещиноподобными дефекта*ми / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, В.И.Михайлов // Ред. ж. Автоматическая сварка.-Киев, 1989.- 10 е.-Деп. в ВИНИТИ 12.04.89, № 2401.-В 89.

78. Игнатьев, А.Г. Голографнчеекие измерения остаточных сварочных напряжений / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, В.И.Михайлов // Автоматическая сварка 1990.-№ 1.-С. 17-21.

79. Игнатьев, А.Г. Голографнчеекие измерения остаточных сварочных напряжений с использованием оптической фазовой компенсации / А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, М.В.Шахматов // Сварочное производство.— 1989.-№ 6.-С. 34-36.

80. Игнатьев, А.Г. Голографический прибор для измерения напряжений в сварных конструкциях / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, А.А.Зарезин // Сварочное производство 1999.-№ 1.-С. 3-6.

81. Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в деталях, восстановленных наплавкой / А.Г.Игнатьев // Труды ГОСНИТИ.- М.: ГОСНИТИ, 2006.-Т. 98.-С. 134-136.

82. Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в деталях, восстановленных электроконтактной приваркой присадочных материалов / А.Г.Игнатьев, М.Н.Фархшатов // Контроль, диагностика- 2007 № 6 (108).-С. 55-60.

83. Игнатьев, А.Г. Контроль качества деталей, восстановленных нанесением покрытий / А.Г.Игнатьев // Ресурсосберегающие технологии технического сервиса: материалы междунар. науч-практ. конф.- Уфа, БГАУ, 2007Ч. 2.- С. 63-67.

84. Игнатьев, А.Г. Метод диагностирования остаточных напряжений в деталях сельскохозяйственной техники, восстановленных нанесением покрытий / А.Г.Игнатьев // Ремонт, восстановление, модернизация- 2007-№8.-С. 26-28.

85. Игнатьев, А.Г. Метод измерения остаточных напряжений в восстановленных деталях / А.Г.Игнатьев // Тракторы н сельскохозяйственные машины- 2007 № 9 - С. 36-38.

86. Игнатьев, А.Г. Метод измерения остаточных напряжений на основе упру-гопластического контактного взаимодействия / А.Г.Игнатьев // Вестник ЧГАУ.- 2007.- Вып. 50.- С. 51-59.

87. Игнатьев, А.Г. Метод и технические средства измерения остаточных сварочных напряжений / А.Г.Игнатьев // Вестник ЮУрГУ- 2003- № 9 (25).- Серия Машиностроение, вып. 4.- С. 189-198.

88. Игнатьев, А.Г. Неразрушающий метод определения остаточных напряжений в сварных соединениях / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, Ф.Г.Айметов // Сварные конструкции: материалы докл. междунар. конф — Киев: ИЭС им. Е.О.Патона, 1990.- С. 53-54.

89. Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники / А.Г.Игнатьев, М.Н.Фархшатов // Механизация и электрификация сельского хозяйства 2007 - № 1 - С. 25-27.

90. Игнатьев, А.Г. Остаточные напряжения при сварке труб из стали 45 / А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин // Вопросы сварочного производства: сб. науч. трудов.- Челябинск: ЧГТУ, 1994.- С. 31-35.

91. Игнатьев, А.Г. Разработка методик определения остаточных сварочных напряжений с использованием голографической интерферометрии: дисс. . канд. техн. наук-Челябинск, 1990.-205 с.

92. Игнатьев, А.Г. Совершенствование технологий восстановления деталей с учетом остаточных напряжений / А.Г.Игнатьев, В.А.Коротков // Вестник ЧГАУ.-2007.-Т. 51.-С. 110-115.

93. Игнатьев, А.Г. Технические средства измерения остаточных напряжений в восстановленных деталях / А.Г.Игнатьев // Тракторы и сельскохозяйственные машины 2007 - № 10- С. 42-44.

94. Игнатьев, А.Г. Электронная спекл-интерферометрия при измерении остаточных сварочных напряжений / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, А.А.Зарезин// Сварочное производство 1998-№ 12 - С. 24-27.

95. Игнатьева, B.C. Влияние остаточных напряжений на развитие усталостной трещины в области сварного стыкового шва / В.С.Игнатьева, Р.Р.Кулахметьев, В.В.Ларионов // Автоматическая сварка 1985,- № 1С. 1-4.

96. Игнатьков, Д.А. К образованию остаточных напряжений при электроискровом легировании / Д.А.Игнатьков // Электронная обработка материалов,-2001.-№ 4.-С. 9-14.

97. Игнатьков, Д.А. Методы определения и регулирование остаточных напряжений в телах неоднородной структуры: дисс. . докт. техн. наук / Д.А.Игнатьков.— Екатеринбург, 2004 332 с.

98. Игнатьков, Д.А. Механизм образования остаточных напряжений в электролитических покрытиях / Д.А.Игнатьков // Письма в ЖТФ- 1993Т. 19, вып. 1.-С. 70-74.

99. Игнатьков, Д.А. Остаточные напряжения в неоднородных деталях / Д.А.Игнатьков.-Кишинев: Штиинца, 1992.-302 с.

100. Игнатьков, Д.А. Остаточные напряжения в покрытиях, полученных электроискровым нанесением порошковых материалов и усталостная прочность легированных деталей / Д.А.Игнатьков, Н.Я.Парканский,

101. A.Е.Гитлевич // Электронная обработка материалов- 1980- № 4.-С. 32-36.

102. Инфимовская, A.A. Спекл-интерферометр для измерения касательных перемещений / А.А.Инфимовская, А.Е.Штанько // Остаточные технологические напряжения: труды 2 всесоюзн. симп. М.: 1985. -С. 176-178.

103. Использование голографического муара для определения внутренних напряжений в твердых телах по методу отверстия / С.И.Герасимов,

104. B.А.Жилкин, С.Л.Золотухин, В.К.Косешок // Применение лазеров в науке и технике: материалы докл. Уральского науч.-техн. семин,- Челябинск, 1987.-С. 7.

105. Исследование колебаний трубопровода методом цифровой спекл-интерферометрии / С.Ю.Комаров, А.Б.Прокофьев, Ю.Н.Шапошников, Ю.Д.Щеглов / Известия СНЦ РАН.- 2002.- Т. 4, № 1.- С. 87-90.

106. Исследование остаточных напряжений / А.А.Антонов, В.Н.Казаров, Б.М.Мампория и др.- М.: 1982.- 66 е.- Препринт / ИПМ АН СССР; № 202.

107. Исследование остаточных сварочных напряжений методом голографиче-ской интерферометрии / М.В.Шахматов, В.В.Ерофеев, А.Г.Игнатьев,

108. A.А.Зарезин//Сварочное производство 1998-№ 5.

109. Исследования напряженно-деформированного состояния трубопроводов ультразвуковым сканером НПИН-01 / С. Л. Долин, В.А.Зазнобин,

110. B.К.Киселев, Р.В.Самохвалов- http://vvw\v. vniitfa.ru/Conferens/4NTX Seminar/Tezisi/issledNDS.doc

111. Кагнер, Ю.В. Методы восстановления деталей машин / Ю.В.Кагнер // Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими порошками-М.: Россельхозиздат, 1985-С. 25-30.

112. Каракозов, Э.С. Состояние и перспективы восстановления деталей электроконтактной приваркой материалов: обзор, информ. / Э.С.Каракозов, Р.А.Латыпов, Б.А.Леолганов.-М., 1991 84 с.

113. Касаткин, Б.С. Напряжения и деформации при сварке / Б.С.Касаткин,

114. B.М.Прохоренко, И.М.Чертов-Киев: Вища школа, 1987.-246 с.

115. Качанов, Л.М. Основы теории пластичности / Л.М.Качанов.- М.: Наука, 1969.-420 с.

116. Комаров, С.Ю. Помехоустойчивый цифровой спекл-интерферометр для виброметрии объектов на основе метода усреднения во времени: дисс. . канд. техн. наук / С.Ю.Комаров.- Самара, 2004- 150 с.

117. Когаев, В.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: справочник / В.П.Когаев, Н.А.Махутов, А.П.Гусенков- М.: Машиностроение, 1985.-230 с.

118. Кузьменко, Б.П. Применение метода фотоупругости к исследованию напряженного состояния композитных материалов / Б.П.Кузьменко,

119. C.Б.Сапожников//Труды 8-й всесоюзн. конф. по методу фотоупругости-Таллин, 1979-Т. 3.

120. Технологические основы обеспечения качества машин / под общ. ред. К.С.Колесникова.-М.: Машиностроение, 1990.-256 с.

121. Контроль за напряженно-деформированным состоянием газопроводов с использованием различных методов / А.А.Дубов, Е.А.Демин, А.И.Миляев, О.А.Стеклов // Безопасность труда в промышленности-2002.-№2.-С. 9-13.

122. Копельман, Л.А. Сопротивляемость сварных узлов хрупкому разрушению / Л.А.Копельман М.: Машиностроение, 1978 - 232 с.

123. Кудрин, А.Б. Голография и деформация металлов / А.Б.Кудрин, П.И.Полухин, Н.А.Чиченев.-М.: Металлургия, 1982 — 152 с.

124. Кудрявцев, И.В. Усталость сварных конструкций / И.В.Кудрявцев, Н.Е.Наумченков.-М.: Машиностроение, 1976.-270 с.

125. Кудрявцев, П.И. Остаточные сварочные напряжения и прочность сварных конструкций / П.И.Кудрявцев.-М.: Машиностроение, 1964 95 с.

126. Кудрявцев, Ю.Ф. Изменение предельных циклических напряжений под действием остаточных напряжений / Ю.Ф.Кудрявцев, П.П.Михеев // Конструкционная прочность и механика разрушения сварных соединений: материалынауч.-техн. семин.- JT., 1986-С. 68-72.

127. Лайнер, В.И. Защитные покрытия металлов / В.И.Лайнер М.: Металлургия, 1974.-559 с.

128. Латыпов, P.A. Выбор компактных и порошковых металлических материалов и управление качеством покрытий при упрочнении и восстановлении деталей электроконтактной приваркой: автореф. дис. . докт. техн. наук М., 2007 - 48 с.

129. Латыпов, P.A. Оценка температурного поля при электроконтактной приварке порошковых материалов / Р.А.Латыпов, Н.Н.Прохоров, Н.Д.Бахмудкадиев- М.: АОЗТ «ABC» ВНИИТУВИД «Ремдеталь», 1998.- С. 62-64.

130. Лепешкин, А.Р. Исследование режимов индукционной закалки деталей с интенсивным охлаждением и с учетом ограничений на остаточные напряжения / А.Р.Лепешкин- http://wwv.ostu.m/conf7ers2004/sect6 /lepyoshkin.htm

131. Лившиц, Л.Г. Восстановление автотракторных деталей / Л.Г.Лившиц,

132. A.В.Поляченко М.: Колос, 1966.- 479 с.

133. Лобанов, Л.М. Оптические методы исследования напряженного состояния сварных соединений / Л.М.Лобанов // Надежность и долговечность машин и сооружений Киев, 1983 - № 3 - С. 68-75.

134. Лобанов, Л.М. Переносный голографический модуль для определения остаточных напряжений / Л.М.Лобанов, В.А.Пивторак, С.Г.Андрущенко // Остаточные технологические напряжения: труды 2 всесоюзн. симп М.: 1985.-С. 215-219.

135. Лукишкер, Э.М. Определение остаточных напряжений в поверхностных слоях методом эксцентричного кольца / Э.М.Лукишкер, Э.Х.Ройтер-штейн // Заводская лаборатория 1987 - 53-№ 12.- С. 71-73.

136. Лукьянов, В.Ф. Влияние остаточных напряжений на живучесть сварных конструкций при переменных нагрузках в коррозионной среде /

137. B.Ф.Лукьянов, А.С.Коробцов // Остаточные технологические напряжения: труды2 всесоюзн. симп.-М., 1985-С. 220-223.

138. Малушин, H.H. Совершенствование методики замера остаточных напряжений в наплавленных деталях методом канавки / Н.Н.Малушин,

139. C.В.Богомолов, А.М.Росс // Изв. вузов. Черная металлургия- 1990-№8.-С. 106.

140. Марковец, М.П. Определение механических свойств металлов по твердости /М.П.Марковец.-М.: Машиностроение, 1979.- 191 с.

141. Марочник сталей и сплавов / В.Г.Сорокин, А.В.Волосникова, С.А.Вяткин и др.; под общ. ред. В.Г.Сорокина.- М.: Машиностроение, 1989 640 с.

142. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. / В.И.Анурьев.- 6 изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1982 —Т. 1584 с.

143. Материалы в машиностроении: справочник: в 5 т. / под ред. Е.П.Могилевского.-М.: Машиностроение, 1967- Т. 2.-496 с.

144. Махалов, М.С. Совершенствование технологии упрочняющей обработки деталей машин размерным совмещенным обкатыванием: автореф. дисс. . канд. техн. наук/М.С.Махалов.-Барнаул, 2007.-21 с.

145. Махутов, H.A. Деформационные критерии разрушения и расчет элементов конструкций на прочность / Н.А.Махутов М.: Машиностроение, 1981.-272 с.

146. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники-М.: ВНИИЭСХ, 1998.-220 с.

147. Методика оценки допустимой дефектности нефтепроводов с учетом их реальной нагруженности / А.Г.Гумеров, Р.С.Гумеров, А.Г.Игнатьев и др.— Уфа: ВНИИСПТнефть, 1991.-26 с.

148. Методические рекомендации по применению электролитических покрытий в технологии ремонта машин М.: ЦБ НТИ, 1984.

149. Миленин, В.Н. Расчет остаточных напряжений в сварных соединениях твердых сплавов со сталями методом граничных элементов /

150. B.Н.Миленин, И.А.Филимоненко, Л.И.Шкутин // Прикл. мех. и техн. физ.- 1993 .-№ 1.-С. 150-154.

151. Михайлов, О.Н. Метод канавки / О.Н.Михайлов // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин— Свердловск, 1971.—1. C. 55-57.

152. Михайлов, О.Н. Метод отверстия / О.Н.Михайлов // Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин— Свердловск, 1971 — С. 3-57.

153. Михайлов, О.Н. Определение остаточных напряжений в поверхностных слоях методами канавки и столбика / О.Н.Михайлов // Заводская лаборатория- 1984.-№ 6.- С. 82-85.

154. Михайлов, О.Н. Определение распределения остаточных напряжений по глубине поверхностного слоя методом канавки / О.Н.Михайлов // Статистические методы расчетов на прочность.- Свердловск, 1970 Вып. 4,-С. 8-14.

155. Молодык, H.B. Восстановление деталей машин / Н.В.Молодык, А.С.Зенкин.-М.: Машиностроение, 1989.-480 с.

156. Мордвинкин, В.А, Исследование поля напряжений поверхностного слоя при выглаживании / В.А.Мордвинкин, Б.С.Хомяк, В.В.Трепачев // Мех. деформир. тел. / Рост. н/Д ин-т с.-х. машиностр. (РИСХМ).- Ростов н/Д, 1990.-С. 108-111.

157. Морозов, A.M. Оптические голографические приборы: учеб. пособие /

158. A.М.Морозов, И.В.Кононов.-М.: Машиностроение, 1988.- 128 с.

159. Надежность и ремонт машин / под ред. В.В.Курчаткина- М.: Колос, 2000.

160. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В.Налимов, Н.А.Чернова.- М.: Наука, 1965 340 с.

161. Николаев, Г.А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций / Г.А.Николаев, С.А.Куркин, В.А.Винокуров-М.: Высшая школа, 1982.-272 с.

162. Никольская, С.И. Способ определения напряжений в сварном шве / С.И.Никольская, А.В.Чавдаров, В.С.Деденев // М.: Энергомашиностроение.-1986.-№ 7.-С. 19-20.

163. Новые приборы неразрушающего контроля остаточных и эксплуатационных напряжений в металлах и сплавах СИТОН.— http://www. rusmet.ru kno\vhovv.php?act=knowhowshowinfo&knowhovvid=308

164. Одинцов, Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник / Л.Г.Одинцов.- М.: Машиностроение, 1987.-328 с.

165. Ольховацкий, А.К. Определение остаточных напряжений у восстановленных тормозных барабанов транспортных средств / А.К.Ольховацкий, Н.К.Смагин, А.В.Шутов // Вестник ЧГАУ.- 2004.- Т. 43.- С. 134-144.

166. О методах компенсации в спекл-интерферометрии сдвига / С.Б.Арте-менко, А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, В.Ю.Тросман // Оптико-геометрические методы исследования деформаций и напряжений: материалы докл. все-союзн. семин- Челябинск, 1986 С. 49.

167. Основы надежности машин: учеб. пособие: в 2 кн. / И.Н.Кравченко,

168. B.А.Зорин, Е.А.Пучин, Г.И.Бондарева.-М., 2007-Т. 1.-244 с.

169. Основы надежности машин: учеб. пособие: в 2 кн. / И.Н.Кравченко, В.А.Зорин, Е.А.Пучин, Г.И.Бондарева.-М., 2007-Т. 2.-260 с.

170. Основы ремонта машин / под общ. ред. Ю.Н.Петрова.- М.: Колос, 1972.

171. Остаточные напряжения: учеб. пособие / Ж.А.Мрочек, С.С.Макаревич, Л.М.Кожуро и др.-Минск: УП Технопринт, 2003 352 с.

172. Остаточные напряжения в профилях и способы их снижения / А.Н.Скороходов, Е.Г.Зудов, А.А.Киричков, Ю.П.Петренко.- М.: Металлургия, 1985 185 с.

173. Остаточные напряжения и методы регулирования: труды всесоюзн. симп.- М.: ИПМ АН СССР, 1982.-412 с.

174. Остаточные напряжения поверхностного слоя как критерий сопротивления усталости деталей / В.Ф.Павлов, С.А.Бордаков, Ю.Н.Сургутанова и др. // Вестник СамГТУ, серия «Физико-математические науки».- 2004 — №26.-С. 115-122.

175. Остаточные технологические напряжения: труды 2 всесоюзн. симп М.: ИПМ АН СССР, 1985.- 390 с.

176. Островский, Ю.И. Голографические интерференционные методы измерения деформаций / Ю.И.Островский, В.П.Щепинов, В.В.Яковлев- М.: Наука, 1988.-248 с.

177. Отнес, Р. Прикладной анализ временных рядов: основные методы / Р.Отнес, Э JI.Khokcoh-М.: Мир, 1982.-428 с.

178. Оценка скорости роста усталостной трещины в поле остаточных сварочных напряжений / Murakami Riichi, Arizono Koichi // Есэцу гаккай ром-бунсю.- 1984.- 2, № 4.- С. 714-720.

179. Петерсон, Р. Коэффициенты концентрации напряжений / Р.Петерсон-М.: Мир, 1977.-302 с.

180. Плаксин, A.M. Направления исследований в области обеспечения работоспособности машин / А.М.Плаксин // Достижения науки агропромышленному производству: материалы XLI междунар. науч.-техн. конф - Челябинск: ЧГАУ, 2002.

181. Плаксин, A.M. Обеспечение работоспособности машинно-тракторных агрегатов на предстоящие циклы использования в растениеводстве: дисс. . докт. техн. наук/ А.М.Плаксин.-Челябинск, 1996.-468 с.

182. Плаксин, A.M. Определение количества резервных агрегатов при восстановлении работоспособности тракторов эксплуатирующей организацией: МТС, СХГТ / А.М.Плаксин, Е.В.Солоницын // Машинно-технологическая станция 2006.- № 4.

183. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением / Л.А.Хворостухин, С.В.Шишкин, А.П.Ковалев, Р.А.Ишмаков.-М.: Машиностроение, 1988.- 144 с.

184. Повышение ресурса работы деталей машин и инструмента созданием в них высоких сжимающих напряжений / Н.И.Кобаско, Б.И.Николин, А.Г.Драчинская и др. // Известия ВУЗов. Машиностроение.- 1987.-№ 10.-С. 153-157.

185. Поздеев, A.A. Остаточные напряжения: теория и приложения / А.А.Поздеев, Ю.И.Няшин, П.В.Трусов- М.: Наука, 1982 112 с.

186. Поляченко, A.B. Восстановление деталей оборудования / А.В.Поляченко, М.Н.Фархшатов // Мясная и молочная промышленность.- 1990.- № 3 — С. 26-28.

187. Поперека, М.Я. Внутренние напряжения электролитически осаждаемых металлов / М.Я.Поперека.- Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1966 — 385 с.

188. Праведников, И.С. Определение напряжений в пластически деформируемых деталях / И.С.Праведников // Нефтегазовое дело- 2005-http ://www. ogbus.ru

189. Пресняков, Ю.П. Использование спекл-эффекта для анализа колебаний шероховатой поверхности / Ю.П.Пресняков, В.П.Щепинов // ЖТФ-1997.-Т. 67, №8.- С. 71-75.

190. Прибор для измерения механических напряжений «АСТРОН» / ООО «ИНКОТЕС».- http://vv\v\v.encotes.ru/astron.shtml

191. Прибор для определения остаточных напряжений в металлах // Заводская лаборатория 1986.- Т. 52, № 4.- С.77-78.

192. Прибор магнитометрический для определения концентрации напряжений измеритель концентрации напряжений ИКН-1М / ООО «Энергодиагностика».- http://vv\v\v.energodiagnostika.ru/pages/devicetsclm4.htm

193. Промышленная безопасность газопроводов и газовых сетей: монография / Н.Р.Ямуров, Р.Г.Шарафиев, А.Г.Игнатьев и др.- Челябинск: ЦНТИ, 2004.-294 с.

194. Промышленная безопасность: опыт, проблемы и перспективы эксплуатации нефтегазопроводов: монография / Р.Г.Шарафиев, Н.И.Крюков, А.Г.Игнатьев и др.- Челябинск: ЦНТИ, 2005 448 с.

195. Проников, A.C. Надежность машин / А.С.Проников.- М.: Машиностроение, 1978.-592 с.

196. Процессы плазменного нанесения покрытий: теория и практика / А.Ф.Илыощенко, С.П.Кундас, А.П.Достанко и др.; под общ. ред. А.П.Достанко и П.А.Витязя Минск, 1999 - 544 с.

197. Прочность сварных соединений с дефектами высоколегированных сталей при наличии остаточных напряжений / К.А.Ющенко, В.И.Махненко, С.А.Ворошш, В.Е.Починок // Криогенные материалы и их сварка: докл. междунар. конф.-Киев: 1986-С. 242-245.

198. Прохоренко, В.М. Определение коэффициентов интенсивности напряжений, обусловленных остаточными напряжениями, в сварных соединенияхс трещиной / В.М.Прохоренко // Автоматическая сварка.- 1985 № 3.— С. 5-10.

199. Пызин, Г.П. О компенсации жестких и деформационных смещений в спекл-интерферометрии сдвига / Г.П.Пызин, С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев//ЖТФ.- 1986.-Т. 56, № 5.-С. 868-872.

200. Пызин, Г.П. О принципах моделирования полей обобщенных перемещений в спекл-интерферометрии сдвига / Г.П.Пызин, С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев // Голографические методы в науке и технике Д.: ФТИ, 1985.-С. 176-182.

201. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела: учеб. пособие / Ю.Н.Работнов — М.: Наука, 1988.-712 с.

202. Расчеты на прочность в машиностроении / С.Д.Пономарев, В.Л.Бидер-ман, К.К.Лихачев и др.; под. ред. С.Д.Пономарева.- М.: Гос. науч.-техн. изд-во машиностр. литературы, 1958 Т. 2 - 975 с.

203. Расчеты и испытания на прочность. Определение макронапряжений рентгеновскими методами: методические рекомендации М.: ВНИИНМАШ, 1982.-63 с.

204. Ремонт машин / И.Е.Ульман, Г.А.Тонн, И.М.Герштейн и др.; под общ. ред. И.Е.Ульмана.-М.: Колос, 1982.

205. Романив, О.Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей / О.Н.Ро-манив.-М.: Металлургия, 1979 176 с.

206. Ромашов, Р.В. Определение предела выносливости с учетом модифицированного поверхностного слоя / Р.В.Ромашов, А.М.Щипачев, С.Н.Бары-шов // Вестник ОГУ.- 2001.- № 4.- С. 80-82.

207. Рыжков, Ф.Н. Влияние состава наплавленного металла и термообработки на распределение остаточных напряжений в биметаллических валах / Ф.Н.Рыжков, В.Е.Магиденко // Сварочное производство 1985 - № 12-С. 16-17.

208. Сагалевич, В.М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений / В.М.Сагалевич.-М.: Машиностроение, 1974.-248 с.

209. Сагалевич, В.М. Стабильность сварных соединений и конструкций / В.М.Сагалевич, В.Д.Савельев.-М.: Машиностроение, 1986.-264 с.

210. Сапожников, С.Б. Использование пакетов ANSYS и ALGOR для оптимизации конструкции гильзы гидроцилиндра / С.Б.Сапожников, М.В.Форенталь // Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. науч. статей.- Уфа: УГНТУ, 2004.- С. 56-62.

211. Сапожников, С.Б. О едином подходе к оценке конструкционной прочности неоднородных материалов / С.Б.Сапожников, С.В.Лежнев // Проблемы проектирования конструкций: сб. трудов УрО АН СССР Миасс, 1991.

212. Сапожников, С.Б. Определение динамического предела текучести методом индентирования листовых образцов / С.Б.Сапожников // Динамика машин и рабочих процессов: сб. докл. всеросс. науч.-техн. конф Челябинск: ЮУрГУ, 2005.-С. 137-139.

213. Северденко, В.П. Обработка металлов давлением с ультразвуком / В.П.Северденко, В.В.Клубович, А.В.Степаненко- Минск: Наука и техника, 1973.-286 с.

214. Селезнев, В.Г. Определение остаточных напряжений, переменных по длине стержня, методом голографической интерферометрии / В.Г.Селезнев, А.И.Архипов, Т.В.Ибрагимов // Заводская лаборатория.— 1977-№ 9-С. 1131-1134.

215. Семухин, Б.С. Основы технологии контроля деталей и конструкций при эксплуатации по вариациям скорости ультразвука: дисс. . докт. техн. наук / Б.С.Семухин.- Томск, 2003- 343 с.

216. Сидоров, А.И. Восстановление деталей машин напылением и наплавкой / А.И.Сидоров.-М.: Машиностроение, 1987.

217. Система магнитно-резистивной дефектоскопии STRESSCAN-500 / Argosy Technologies- http://vvww.argosy-tech.rn/in38.html

218. Сканер-дефектоскоп магнитоанизотропный «Комплекс-2» / Институт проблем технической диагностики ДИМЕНСтест http://dimens.td.ru

219. Сойфер, В.А. Компьютерная обработка изображений. Часть 1. Математические модели / В.А.Сойфер // Соросовский образовательный журнал — 1996.-№2.-С. 118-124.

220. Соколов, И.А. Остаточные напряжения и качество металлопродукции / И.А.Соколов, В.И.Уральский.-М.: Металлургия, 1981.- 96 с.

221. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 кн. / под ред. А.М.Дальского, А.Г.Суслова, А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова.- М.: Машиностроение, 2001- Т. 2.- 944 с.

222. Степанов, А.Г. Технология и средства повышения долговечности коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания оптимальным использованием ремонтного припуска: дисс. . докт. техн. наук / А.Г.Степанов.- М., 2003.

223. Степнов, М.Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний: справочник / М.Н.Степанов.- М.: Машиностроение, 1985.232 с.

224. Суденков, Е.Г. Восстановление деталей плазменной металлизацией / Е.Г.Суденков, С.И.Румянцев.- М.: Высшая школа, 1980.- 39 с.

225. Схиртладзе, А.Г. Расчет эффективности восстановления изношенных деталей / А.Г.Схиртладзе Ремонт, восстановление, модернизация - 2004 — № 2.- С. 2-4.

226. Сюкасев, Г.М. Механизм возникновения сварочных деформаций и напряжений / Г.М.Сюкасев, И.П.Никонов.- Свердловск: УПИ, 1969 43 с.

227. Табаков, В.П. Влияние конструкции ионно-плазменных покрытий на величину остаточных напряжений и прочность сцепления с инструментальной основой / В.П.Табаков, А.В.Рандин.- http://www,ostu.ru/conf /tech2002/sect4/tabakov/ tabakov.html

228. Тараторин, В.И. Моделирование и исследование остаточных сварочных напряжений с применением методов механики трещин / В.И.Тараторин, К.А.Акопян // Статика, кинетика и динамика трещин: исследования методом фотоупругости.- М., 1988-С. 191-207.

229. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: учеб. пособие / В.И.Черноиванов, В.В.Бледных, А.Э.Северный и др.; под ред. В.И.Черноиванова.-М.: Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2003.- 992 с.

230. Технологические рекомендации по восстановлению деталей и антикоррозионной защите сварных металлоконструкций электродуговой металлизацией.- М.: ГОСНИТИ, 1988.

231. Технология ремонта машин: учебник / Е.А.Пучин, В.С.Новиков и др.; под ред. проф. Е.А.Пучина.-М.: «КолосС», 2007.-488 с.

232. Тимошенко, С.П. Теория упругости / С.П.Тимошенко, Дж.Гудьер М.: Наука, 1979.-560 с.

233. Толстов, И.А. Справочник по наплавке / И.А.Толстов, В.А.Коротков.-Челябинск: Металлургия, 1990.-384 с.

234. Томленов, А.Д. Теория пластического деформирования металлов.- М.: Металлургия, 1972.-408 с.

235. Трочун, И.П. Внутренние усилия и деформации при сварке / И.П.Трочун.-М.: Машгиз, 1964.-247 с.

236. Указов, В.П. Определение остаточных напряжений методом голографи-ческой интерферометрии / В.П.Указов, П.А.Ходжаниязов // Wiss. Beitr. Ingenieurhochsch. Zwickau, 1982- 8. Sonderh.: 3 Kolloc. Eiqenspannunq. und Oberflachenverfestiq.-P. 257-258.

237. Ульман, И.Е. Измерение остаточных напряжений в деталях, восстановленных импульсно-дуговой наплавкой / И.Е.Ульман, М.В.Авдеев, Б.Ф.Соколов // Труды ЧИМЭСХ,- 1967.- Вып. 25.- С. 219-225.

238. Ульман, И.Е. Исследование остаточных напряжений в слое, наплавленном двухэлектродной вибродуговой наплавкой / И.Е.Ульман, Н.А.Николаев// Труды ЧИМЭСХ.- 1970.-Вып. 68, ч. 1.-С. 115-120.

239. Ульман, И.Е. К вопросу оценки производительности двухэлектродной вибродуговой наплавки / И.Е.Ульман, К.Г.Дондоков // Ремонт, надежность и совершенствование машин: сб. науч. трудов Челябинск, 1967 — Вып. 29.- С. 280-286.

240. Ульман, И.Е. Технико-экономическая оценка вибродуговой наплавки в сравнении с другими способами наращивания / И.Е.Ульман // Автоматическая вибродуговая наплавка: мат-лы 2 науч.-техн. конф. по вибродуговой наплавке.-Челябинск, 1960- С. 188-196.

241. Фархшатов, М.Н. Определение остаточных напряжений покрытий, нанесенных электроконтактной приваркой ленты из коррозионно-стойких сталей / М.Н.Фархшатов // Вестник ОГУ.- 2006 № 9, ч.2 - С. 349-352.

242. Фархшатов, М.Н. Применение магнитных устройств при восстановлении изношенных деталей / М.Н.Фархшатов, М.М.Валиев. Уфа: БГАУ, 2006.- 116 с.

243. Филин, А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела / А.П.Филин.-М.: Наука, 1975.-Т. 1.-832 с.

244. Хромченко, Ф.А. Ресурс сварных соединений паропроводов / Ф.А.Хромченко.- М.: Машиностроение, 2002 352 с.

245. Черноиванов, В.И. Восстановление деталей машин / В.И.Черноиванов-М.: ГОСНИТИ, 1995.

246. Черноиванов, В.И. Восстановление деталей сельскохозяйственных машин / В.И.Черноиванов, В.П.Андреев.- М.: Колос, 1983.

247. Чернышев, Г.Н. Полезные и опасные остаточные напряжения / Г.Н.Чернышев, А.Л.Попов, В.М.Козинцев // Природа.- 2002 № 10-Шр:// vivovoco.rsl.ru/VV /ЮиШЧАЬ/МАТШЕ/1002ZSTRAINS.HTM

248. Шабанов, В.М. Критерии упрочнения и деформации материалов при уп-ругопластическом вдавливании сферического индентора / В.М.Шабанов // Перспективные наукоемкие технологии: научная сессия МИФИ-2007-М., 2007.- Т. 9.-С. 70-71.

249. Штанько, А.Е. Компактный голографический интерферометр для оценки остаточных напряжений в конструкциях / А.Е.Штанько, М.Н.Гузиков // Остаточные технологические напряжения: труды 2 всесоюзн. симп М.: 1985.-С. 366-370.

250. Шуман, В. Анализ деформаций непрозрачных объектов методом голо-графической интерферометрии / В.Шуман, М.Дюба; пер. с англ. Е.Ю.Андреевой и Е.Н.Шедовой.- JL: Машиностроение, 1983.- 190 с.

251. Щепинов, В.П. Когерентно-оптические методы исследования деформаций и напряжений моделей и элементов конструкций ЯЭУ: дисс. . докт. техн. наук / В.П.Щепинов М., 2004 - 350 с.

252. Щиголев, Б.М. Математическая обработка наблюдений / Б.М.Щиголев-М.: Наука, 1969.-344 с.

253. Экспериментальная механика: в 2-х кн. / под ред. А.Кобаяси- М.: Мир, 1990.-Кн. 2.-552 с.

254. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика) / Ф.Х.Бурумкулов, П.П.Лезин, П.В.Сенин и др.- Саранск, Изд-во «Красный Октябрь», 2003.- 504 с.

255. Ящерицын, П.И. Определение остаточных напряжений по микротвердости в наклепанном от накатки роликом слое / П.И.Ящерицын, В.А.Колот // Весщ АН БССР, сер. физ.-техн. н.- 1984.- № 3.- С. 41-44.

256. Advances in surface Treatment: technology, applications, effects. Vol. 4. Residual stresses / Ed. A.Niku-Lari Oxford: Pergamon press, 1987 - 566 p.

257. Bellow, D.G. Residual stresses and fatigue of surface treated welded speci-ments / D.G.Bellow, N.Wahab, M.G.Faulkner // Adv. In Surface Treat.: Tech-nol. Appl. Eff.- 1986.-Vol. 2.-P. 85-94.

258. Bijak-Zochowski, M. Investigation of the distribution of residual stress inside the material by penetration method / M.Bijak-Zochcwski // Proc. 5 Int. Congr. Exp. Mech., Montreal, June 10-15, 1984- Brookfield Center, Conn., 1984.-P. 63-70.

259. Bijak-Zochowski, M. Nieniszczace metody badania napreren wlasnych / M.Bijak-Zochowski.- Prace Naukowe, Mechanica. z.54. Warszawa, 197698 p.

260. Bijak-Zochowski, M. Nondestructive investigation of residual stress in hardened surface layers / M.Bijak-Zochowski // Arch. bud. masz 1993- 40, № l.-P. 29-53.

261. Bisrat, Y. Residual stress measurement by hertzian indentation / Y.Bisrat, S.G.Roberts//Mat. Sci. & Eng.-2000.- A288.-P. 148-153.

262. Brown, D.K. Comparison of techniques for residual stress determination in a bead on plate titanium sample / D.K.Brown, A.Owens // Strain.- 1986 — №2.- P. 71-76.

263. Butters, J.N. Holographic and video techniques applied to engineering measurement / J.N.Butters, J.A.Leendertz // Trans. Inst. Meas. Control 1971-№4.-P. 349-354.

264. Butters, J.N. Reasons and methods for electronic processing in coherent light systems for engineering measurement / J.N.Butters, J.A.Leendertz / Proc. Technical Program Electro-Optics: 71 Int. Conf- Brighton, 1971.-P. 189-193.

265. Cheng, W. A new method for measurement of residual axial stresses applied to a multi-pass butt-welded cylinders / W.Cheng, I.Finnie // Trans. ASME: J. Eng. Mater, and Technol- 1987.- 109 № 4.- P. 337-342.

266. Development of Matlab filtering techniques in digital speckle pattern interferometry / V.M.Murukeshana, L.Y.Feia, V.Krishnakumar et al. // Optics and Lasers in Engineering.- 2003.- 39 P. 441-448.

267. Doval, A.F. A systematic approach to TV holography / A.F.Doval // Meas. Sci. Technol.-2000.-№ 11.-P. R1-R36.

268. E837-99. Standard test method for determining residual stresses by the holedrilling strain gage method American Society for testing and materials, 1999.

269. Examination of residual welding stresses by holographic interferometry / M.V.Shahmatov, V.V.Erofeev, A.G.Ignatyev, A.A.Zarezin // Welding International.- 1998.- 12.-№ 11.-P. 890-893.

270. Frelat, J. Principe d'une methode non destructive de mesure des contraintes residuelles / J.Frelat // 4-me Colloque internat. sur les methodes du control non destruct-Grenoble, 1979-P. 146-154.

271. French, D.N. Experimental Methods of X-Ray Stress Analysis / D.N.French, D.A.MacDonald // Exp. Mech.- 1969.- v. 9, № 10.- P. 456-462.

272. Gai, X. Finite-element method for simulation of elasto-plastic indentations by various indentors / X.Gai // J. Mater. Sci. Lett.- 1992 11, № 22.- P. 15271531.

273. Gryzagoridis, J. Residual Stress Determination and Defect Detection Using Electronic Speckle Pattern Interferometry / J.Gryzagoridis, D.Findeis, R.B.Tait www.ndt.uct.ac.za /Papers/bindt2004.pdf

274. Handbook'of Measurement of Residual Stresses / eds. M.James, J.Lu, G.Roy .Society for Experimental Mechanics, GA, USA, 1996.

275. Hardy, C. Elastoplastic indentation of a half-space by a rigid sphere / C.Hardy, C.N.Baronet, G.V.Tordion // J. Numerical Methods in Engng 1971- № 3-P. 451.

276. Ignatyev, A.G. Using electron speckle interferometry for measuring residual welding stresses / A.G.Ignatyev, M.V.Shakhmatov, A.A.Zarezin // Welding International.- 1999 13.-№ 6.-P. 488-490.

277. International Conference on Residual Stresses (ICRS2): Proc. 2nd Int. Conf., Nancy. 23-25 Nov., 1988 / London, New York: Elsevier Appl. Sci., 1989-XXIII, 1020 p.

278. Jackson, R. A finite element study of the residual stress and deformation in hemispherical contacts / RJackson, I.Chusoipin, I.Green // J. of Tribology.— 2005.-v. 127, № 7.-P. 484-493.

279. Jin, F. ESPI and Digital Speckle Correlation Applied to Inspection of Crevice Corrosion on Aging Aircraft / F.Jin, F.P.Chiang // Res. Nondestr. Eval-1998.-№ 10.-P. 63-73.

280. Johnson, M. Measuring of residual deformations in butt-welded plates by use of the white-light speckle technique / M.Johnson, L.Benckert // J. Strain Anal. Eng. Des.- 1986.- 21№ 4.- P. 243-246.

281. Krupka, R. New techniques and applications for 3D-brake vibration analysis / R.Krupka, T.Walz, A.Ettemeyer // SAE Brake Colloquium San Diego, Oct. 1-4, 2000.

282. Kumar, R. Measurement of out-of-plane static and dynamic deformations by processing digital speckle pattern interferometry fringes using wavelet transform / R.Kumar, I.P.Singh, C.Shakher // Optics and Lasers in Engineering.-2004.-41.-P. 81-93.

283. Kumar, R. Wavelet filtering applied to time-average digital speckle pattern interferometry fringes / R.Kumar, S.K.Singh, C.Shakher // Optics & Laser Technology.-2001.-33.-P. 567-571.

284. Kwak, B.M. Elaborate simulation of ball indentation process by elasto-plastic, large deformation contact analysis / B.M.Kwak, B.C.Lee, J.W.Joo // 6th Int. Congr. Exp. Mech., Portland Ore, 5-10 June, 1988. Vol. 1.- London; Bethel, 1988.-P. 83-88.

285. Lin, S.T. Two holographic blind-hole methods for measuring residual stresses / S.T.Lin, C.T.Hsieh, C.P.Hu//Exp. Mech.- 1994.-34, № 2.-P. 141-147.

286. Lord, J. Hole Drilling Techniques / J.Lord / The NPL Materials Centre.- BCA Structural Materials Workshop, 2000.

287. Maas, A.A.M. Strain measurement by digital speckle interferometry / A.A.M.Maas, H.A.Vrooman // Non-Destr. Test.: Proc. 12th World Conf. Amsterdam, Apr. 23-28.- 1989.-Vol. 1.- Amsterdam etc., 1989-P. 594-600.

288. Makino, A. Residual-stress determination by single-axis holographic interferometry and hole drilling. Pt. 1 / A.Makino, D.Nelson // Exp. Mech 1994 - 34, № l.-P. 66-78.

289. Macovski, A. Time-lapse interferometry and contouring using television systems / A.Macovski, S.D.Ramsey, L.F.Schaefer // Appl. Opt.- 1971.- № 10-P. 2722-2727.

290. Marshall, D.B. An indentation method for measuring residual stresses in fiber-reinforced ceramic / D.B.Marshall, W.C.Oliver // Mater. Sci. and Eng. A— 1990.- 126.-P. 95-103.

291. Measurement of Residual Stresses by the Hole Drilling Strain-Gage Method / Tech Note TN-503-5, Measurements Group, Raleigh, NC- Measurements Group, 1993.-20 pp.

292. Measurement of residual-stress distribution by the incremental hole-drilling method / A.Niku-Lari, J.Lu, J.F.Flavenot // Exp. Mech.- 1985 25 - № 2.-P. 175-185.

293. Meetham, G.W. // Metals and Materials Technology- 1982.- № 9 P. 387392.

294. Nelson, D.V. Residual-stress determination through combined use of holographic interferometry and blind-hole drilling / D.V.Nelson, J.T.McCrickerd // Exp. Mech.- 1986.-26.-№ 4.-P. 371-378.

295. Nicoletto, G. A Moire method for residual stress measurement / G.Nicoletto // Appl. Adv. Strain Meas. Techn. Int. Conf. London, 1987 Caithness, 1988-P. 1-12.

296. Noronda, PJ. An Ultrasonic Technique for the Measurement of Residual Stress / P.J.Noronda, J.J.Wert // J. Test. Eval 1975.- № 3.- P. 147-152.

297. Optical interferometric technique for deformation analysis / Y.Sanichiro, I.M.Muchiar, R. Widiastuti, A.Kusnowo // Optics Express- 1998.- v. 2-№ 13.-P. 516-530.

298. Pedrini, G. Double pulsed electronic speckle pattern interferometry for vibration analysis / G.Pedrini, H.Tiziani // Appl. Opt.- 1994.- 37.- P. 7857-7862.

299. Qin, Y. The study and application of a new filtering method on electronic speckle pattern interferometric fringe/ Y.Qin, J.Chen, H.Fan // Optics and Lasers in Engineering 2000.- 39 - P. 449-456.

300. Residual stress effects in fatigue of welded joints / Sarkaki Shahram, Lutes Loren D. // J. Struct. Eng.- 1988.- 114, № 2.- P. 462-474.

301. Ritchie, D. The measurement of the distribution of residual stresses through the thickness of a welded joint / D.Ritchie, R.H.Leggatt // Strain 1987 - 23-№5.- P. 61-69.

302. Rogowska, J. Image processing techniques for noise removal, enhancement and segmentation of cartilage OCT images / J.Rogowska, M.E.Brezinski // Phys. Med. Biol.- 2002.- 47.- P. 641-655.

303. Schmitt, D.R. Inversion of Speckle Interferometer Fringes for Hole-drilling Residual Stress Determinations / D.R.Schmitt, R.W.Hunt // Exp. Mech.— 2000.-v. 40.-№2.

304. Shrajer, G.S. Application of finite element calculations to residual stress measurements / G.S.Shrajer//J. Eng. Math. Tech.- 1981.-v. 103.-P. 157-163.

305. Schajer, G.S. Use of inverse solutions for residual stress measurement / G.S.Schajer, M.B.Prime // J. Eng. Math. Tech.- 2006.- v. 128, № 3.-P. 375-382.

306. Schmitt, D.R. Inversion of Speckle Interferometer Fringes for Hole-drilling Residual Stress Determinations / D.R.Schmitt, R.W.Hunt // Exp. Mech-2000.-v. 40, №2.-P. 1-9.

307. Sinha, F. Influence of residual stresses on fracture behavior, an experimental study / F.Sinha, A.Mishka, T.Prasad // Eng. Fract. Mech.- 1985 21 - № 6.-P. 1113-1118.

308. Sinclair, G.B. Quasi-static normal indentation of an elasto-plastic half-space by a rigid sphere II. Results. / G.B.Sinclair, P.Follansbee, K.L.Johnson // Int. J. Solids Structures.- 1985.-21.-№ 8.-P. 865-883.

309. Sirohi, R.S. Speckle interferometry / R.S.Sirohi // Contemporary Physics-2002.-v. 43.-№3.-P. 161-180.

310. Solina, A. Apparatus for the continuous analysis of residual stresses in proxi-mility to metallic surfaces / A.Solina, V.Bulckaen, L.Paganini // Rev . Sci. Instrum.- 1983.- 54.- № 3.-P. 346-352.

311. Steinzig, M. Residual stress measurement using the hole drilling method and laser speckle interferometry: part 1 / M.Steinzig, E.Ponslet // Exp. Tech-May/June 2003.-P. 43-46.

312. Suterio, R. Preliminary evaluation: the indentation method combined with a radial interferometer for residual stress measurement / R.Suterio, A.G.Albertazzi, M.A.Cavaco SEM Annual Conf. and Exposition on Exp. And Appl. Mech.- SEM, USA, June 2-4,2003.

313. Szlezak, M. Sposob wykrvwania napreren pozostajacych / M.Szlezak, Z.Lucomski //Pat. PNR№ 103205.-Publ. 31.12.1980.

314. Underwood, J.H. Residual-stress measurement using surface displacement around an indentation / J.H.Underwood // Exp. Mech.- 1973 № 9 - P. 373380.

315. Vikhagen, E. Speckle Averaging Deformation Analysis using Video Speckle Interferometry / E.Vikhagen, O.J.Lokberg // Optics and Lasers in Engineering.-1997.-27.-P. 179-190.

316. Viotti, M.R. Accuracy and sensitivity of a hole drilling and digital speckle pattern interferometry combined technique to measure residual stresses / M.R.Viotti, G.H.Kaufmann // Optics and Laser Eng.- 2004 v. 41, № 2-P. 297-305.