автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка научных и технологических основ многоручьевой прокатки-разделения сортовой заготовки и профилей

ДОНЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

со т т>

ШУЛЬГИН Григорий Митрофавович

РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ МНОГОРУЧЬЕВОЙ ПРОКАТКИ-РАЗДЕЛЕНИЯ СОРТОВОЙ ЗАГОТОВКИ И ПРОФИЛЕЙ

Специальность 05.03.05 - Процессы и машины обработки давлением

Автореферат

диссертации на соискание научной степени доктора технических наук

ДОНЕЦК -1998

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОНЦЕРН ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

УДК 621.791.763.1/.2

БЕРЕЗИЕНКО

ВАЛЕРИЙ ПЕТРОВИЧ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ

КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ И РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКОЙ, РЕГУЛИРОВАНИЕМ ИХ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО

СОСТОЯНИЯ

Специальность 05.03.06 "Технология и машины сварочного производства"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

М и н с к 1998

Работа выполнена в Могилевском машиностроительном институте.

Официальные оппоненты: член-корреспондент НАН Б, доктор технических наук, профессор

Дорожкин Н.Н.

доктор технических наук, профессор

Замков В.Н.

доктор технических наук

Денисов Л.С

Оппонирующая организация - Институт технологии металлов национальной академии наук Беларуси

Защита состоится 27 марта 1998 г. в 14 час. 00 мин. на заседании совета по защите диссертаций Д02.40.01 в Белорусском государственном научно-производственном концерне порошковой металлургии по адресу: 220071. г. Минск, ул. Платонова, 41; телефон 239-98-42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского государственного научно-производственного концерна порошковой металлургии.

Автореферат разослан

1998 г.

Ученый секретарь

совета по защите диссертаций

0БерезиенкоВ.П., 1998

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Настоящая работа посвящена проблеме повышения циклической и статической прочности точечных соединений, выполняемых контактной сваркой, развитию моделей формирования напряженно-деформированного состояния металла зоны сварки в процессе его нагрева и охлаждения в условиях силового воздействия, постановке и исследованию задач по формированию благоприятного объемного поля остаточных напряжений и разработке методов их решения.

Актуальность темы диссертации. Выпуск около 50 % внутреннего валового продукта Республики Беларусь связан с применением сварочных процессов. Контактная точечная и рельефная сварка является одним из основных технологических процессов на предприятиях автомобилестроения, тракторного и сельскохозяйственного машиностроения, приборостроения и радиоэлектроники. Уровень ее технологии оказывает существенное влияние на качество изделий.

Применение способов контактной точечной и рельефной сварки, обладающих рядом значительных преимуществ по сравнению со способами сварки плавлением, позволяет значительно повысить производительность труда, уменьшить расходы на сварочные материалы и электроэнергию, а также улучшить условия труда сварщиков. Однако применение контактной сварки во многих случаях ограничено из-за невысокой и нестабильной прочности точечных соединений. По этой причине на многих предприятиях для обеспечения несущей способности конструкций применяются менее производительные способы сварки плавлением иди в конструкциях предусматривается повышенное количество сварных точек.

Развитие и совершенствование технологии контактной точечной и рельефной сварки в настоящее время невозможны без глубокого понимания сущности явлений, происходящих в зоне образования соединений в процессе термодеформационного цикла сварки, и их количественного описания. Известно, что в настоящее время не существует единой теории формирования напряженно-деформированного состояния металла литого ядра и околоточечной зоны, позволяющей с исчерпывающей полнотой описать многообразие явлений, которые характеризуют процессы нагрева, охлаждения и деформирования. Существующие математические модели, с определенной степенью приближения описывающие закономерности образования остаточных напряжений, не дают реального представления о напря-

женном состоянии точечных соединений, а некоторые полученные выводы противоречат результатам экспериментальных исследований. Поэтому возникла необходимость в разработке модели, позволяющей рассмотреть задачу неизотермического деформирования металла сварной точки и околоточечной зоны в объемной постановке, учитывающей наличие металлической связи между свариваемыми деталями и изменение механических характеристик деформируемого металла на стадиях нагрева и охлаждения соединения.

В практике проектирования и изготовления конструкций со сварными точками недостаточно используются возможности снижения концентрации рабочих напряжений за счет изменения конфигурации и размеров точек. Отсутствуют технологические основы сварки и сведения о прочности соединений с точками, обеспечивающими снижение коэффициента концентрации напряжений.

Разработка новых и совершенствование существующих способов повышения несущей способности точечных соединений н ее стабильности, глубокое изучение путей регулирования напряженно-деформированного состояния точечных соединений, разработка способов и средств воздействия на процесс формирования качественных соединений является актуальной задачей, отвечающей потребностям промышленности.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Научные исследования по теме диссертации с 1975 по 1991 годы постоянно входили в Координационный план ГКНТ по сварочной науке и технике. Работа "Разработать и внедрить в серийных комбайнах конструкции узлов, изготовляемых контактной сваркой" выполнялась в 1986-1987 гх. для ПО "Гомсельмаш" в рамках Белорусской республиканской программы по решению важнейшей научно-технической проблемы 20.02.

По теме диссертации выполнен ряд научно-исследовательских работ по договорам с крупными предприятиями: ПО "Гомсельмаш" (1986-1987 гг., №гос. регистрации 81056693), ПО "Могилевлифтмаш"( 1979-1981 г.г., №79002698), , ПО "Бобруйскферммаш" (1979-1981 г.г., №79044263), Мо-гнлевскнй автозавод им. С.М. Кирова ( 1997 г.), ПО "Армэлектросвет" (1982-1983, №82044684), ПО "Москвич" ( 1988-1989 гх.), Минский тракторный завод (1990 г.), завод "Могилевтрансмаш" (1997).

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка теоретических и технологических основ повышения несущей способности точечных соединений посредством регулирования объемного поля

остаточных напряжений и снижения концентрации рабочих напряжений, решение на основе математических моделей прикладных задач по созданию ресурсосберегающих технологических процессов контактной точечной и рельефной сварки.

Для реализации цели поставлены следующие задачи:

-проанализировать существующие представления о физике термодеформационного процесса образования соединений при точечной и рельефной сварке и сформулировать основные положения конструирования модели объемного неизотермического упругопластического деформирования металла сварной точки и околоточечной зоны;

-на базе методов конечных элементов и дополнительных деформаций, теории неизотермического пластического течения разработать математическую модель напряженно-деформированного состояния точечных соединений в процессе термомеханического цикла сварки;

-исследовать напряженно-деформированное состояние металла зоны точечной сварки и разработать методику расчета остаточных напряжений, учитывающую скорость нагружения;

-предложить пути снижения концентрации рабочих напряжении в соединениях за счет изменения конфигурации и размеров сварных точек;

-разработать причинно-следственные модели образования основных дефектов при контактной точечной и рельефной сварке в условиях производства, проанализировать причины появления дефектов и определить пути повышения стабильности прочностных показателей и совершенствования контроля соединений;

-применить основные результаты исследований для создания эффективных технологических процессов сварки, способов контроля и автоматического регулирования.

Объект и предмет исследования. Объектом исследований являются сварные соединения металлических конструкций. Целью и задачами работы в качестве предмета исследований определены соединения металлических конструкций, выполненные контактной точечной и рельефной сваркой.

Гипотеза. В работе сформулировано научное предположение о влиянии на несущую способность точечных соединений характера распределения объемного поля остаточных напряжений и концентрации рабочих напряжений. Результаты математического моделирования и после-

дующая опытно-экспериментальная проверка подтвердили правильность гипотезы, что позволило разработать теоретические основы повышения несущей способности соединений.

Методология и методы проведенного исследования. При выполнении работы использован современный математический аппарат (дифференциальное и интегральное исчисление, теория графов, метод конечных элементов, теория вероятностных методов распознавания образов, методы планирования экспериментов и др.). Для достижения поставленной цели в качестве специальных методов исследований применены математическое моделирование, металлографические исследования, регистрация параметров быстропротекающих процессов, современные методы усталостных испытаний точечных соединений.

Научная новизна и значимость полученных результатов.

Разработана математическая модель термодеформационного процесса сварки, позволяющая с использованием метода конечных элементов произвести расчет полей остаточных напряжений в сварной точке и околоточечной зоне. Ее отличие от существующих заключается в рассмотрении термодеформацнонных процессов в объемной постановке и учете наличия металлической связи между листами в зоне свариваемого контакта. ' .

Установлено, что поле остаточных напряжений в зоне образования сварной точки носит объемный характер. При этом в области действия концентратора рабочих напряжений образуются сжимающие осевые остаточные напряжения, а радиальные и тангенциальные напряжения в указанной зоне ниже, чем средние напряжения по толщине листа. Показано, что такой характер распределения остаточных напряжений на границе литого ядра обусловлен различием температур центральной части и периферии сварной точки в процессе охлаждения.

На основании комплекса теоретических и экспериментальных исследований впервые показано, что при сварке сталей наведению благоприятного поля остаточных напряжений в области действия концентратора напряжений и повышению несущей способности точечных соединений способствуют: применение сварочного тока максимально возможной величины; проковка и приложение ковочного усилия по периферии сварной точки или посредством электродов со сферической рабочей поверхностью; приложение ковочного усилия в момент отключения сварочного тока или с запаздыванием, не превышающем промежуток времени, за который ме-

талл периферии точки остынет до температуры 700...800°С; выдержка ковочного усилия до достижения в сварочной точке такой температуры, которая после размыкания электродов при дальнейшем ее снижении не приводит к существенному изменению наведенного поля остаточных напряжений.

Показано, что металл периферийной зоны сварной точки в процессе охлаждения обладает повышенной пластичностью, поэтому при точечной сварке с магнитно-импульсной обработкой ковочное усилие целесообразно прикладывать именно в этой зоне и в тот момент, когда металл зоны приобретает упругие свойства, достаточные для того, чтобы сохранить упругую деформацию.

Для расчета радиальных и тангенциальных напряжений в зоне соединения при контактной сварке сталей с магнитно-импульсной обработкой впервые предложен метод, отличающийся тем, что он учитывает скорость деформирования металла при приложении ковочного усилия к периферийной зоне сварной точки.

Впервые с использованием принципов математического моделирования состояния технологического процесса по характеристикам дефектности в виде графов представлены причинно-следственные связи наиболее опасных дефектов точечный и рельефной сварки, позволившие установить маршруты, по которым образуются дефекты, их основные причины и пути коррекции технологии.

Практическая (экономическая, социальная) шачимость полученных результатов. На основании технологических рекомендации ¡N186, 188, 197) разработаны новые технологические процессы контактной точечной и рельефной сварки, которые применяются на ПО "Гомсельмаш", ПО "Москвич", Могилевском автозаводе, ГЮ "Могилевлифтмаш". В технологических процессах применяются новые конструкции электродных устройств (а.с. 761195, а.с. 1574403).

Разработаны способы испытаний точечных соединений на циклическую прочность (а.с. 1260723, а.с. 1276468). При их использовании сокращается в 3...4 раза время испытаний сварных соединений и снижается металлоемкость и стоимость образцов. Разработанная с использованием двухмерных вероятностных классификационных моделей система прогнозирования качества применяется для контроля ответственных изделий из тугоплавких металлов на ПО "Армэлектросвет". Системы автоматического регулирования процессов рельефной сварки по двум параметрам

внедрены в производство на ПО "Могилевлифтмаш" и "Бобруйскферммаш". Разработан способ магнитного контроля точечных соединений (патент России 2029295), реализованный для контроля сварных точек на сталях толщиной до 2 мм на производственном участке отдела главного сварщика ПО "Минский тракторный завод".

Основные результаты и методики исследований использованы в учебных курсах "Технология и оборудование сварки давлением", "Микросварка и пайка в электронной промышленности" для студентов машиностроительного и заочного факультетов, в лабораторном практикуме, курсовом и дипломном проектировании, в научно-исследовательской работе студентов специальности "Оборудование и технология сварочного производства" Могилевского машиностроительного института.

В качестве коммерческого продукта могут быть реализованы изложенные в диссертации разработки и технические решения по новым технологическим процессам, способам контроля и регулирования процессов точечной и рельефной сварки, позволяющим получить соединения высокого качества и увеличить объем выпуска металлоконструкций с применением высокопроизводительных контактных машин. Разработанные технологические процессы и средства, а также их отдельные фрагменты уже внедрены на 8 предприятиях Республики Беларусь и стран СНГ с годовым экономическим эффектом 8,5 млрд. рублей (в ценах 1997 года ).

В интересах развития и совершенствования экономической и социальной сфер республики результаты работы могут быть успешно использованы и в дальнейшем. Значительной экономии электроэнергии и материалов , снижения трудоемкости и повышения производительности, улучшения экологичное™ процессов можно достичь при более широком внедрении их на ПО "Гомсельмзш", "Белкоммунмаш", МТЗ, МАЗ, БелАЗ, "Бобруйскагромаш", "Могилевтрансмаш" и др.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Новое решение проблемы повышения статической и циклической прочности сварных точечных соединений, которое основано на управлении напряженно-деформированным состоянием металла зоны сварки, позволяющем значительно уменьшить растягивающие остаточные напряжения в области действия концентратора и снизить концентрацию рабочих напряжений на границе точки.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов контактной точечной и рельефной сварки сталей и тугоплавких металлов, которые позволяют выбрать наиболее информативные параметры режима, имеющие высокие коэффициенты корреляции, а также рекомендовать современные технологические процессы, обеспечивающие высокую стабильность прочностных показателей точечных соединений.

3. Разработки в области моделирования процессов образования дефектов точечной и рельефной сварки в условиях производства, позволяющие установить причинно-следственные связи между технологией и дефектностью, количественно оценить влияние производственных факторов на качество соединений,

4. Новые методики проведения ускоренных испытаний точечных сварных соединений при циклически изменяющихся нагрузках, позволяющие сократить время испытаний и металлоемкость образцов для их проведения.

5. Технологические процессы контактной сварки и способы контроля точечных соединений, разработанные на основе теоретических исследовании.

Личный вклад соискателя. Опубликованные по теме диссертации работы выполнены автором лично и в соавторстве. В опубликованных работах автор осуществлял постановку задач, предлагал направления решения научных проблем, участвовал в теоретических и экспериментальных исследованиях, формулировке выводов. В диссертации результаты обобщены на различные способы контактной сварки, сформулированы общие подходы к проблеме повышения несущей способности сварных соединений.

Таким образом, автором лично предложены: новое решение проблемы расчета полей остаточных напряжений в точечных соединениях в объемной постановке при различных способах силового воздействия на периферийную часть точки; оригинальные, ранее не известные методы проведения ускоренных испытаний точечных соединений и исследования электрических параметров режима сварки; теоретически и принципиально новые способы обработки зоны образования сварного соединения в процессе его охлаждения с целью повышения прочности; математические модели причинно-следственной связи процессов контактной точечной и рельефной сварки с наиболее опасными дефектами; принципы организации, структура построения и алгоритмы работы систем управления и способов

контроля, позволяющих в условиях производства повысить качество изделий. Проведенные исследования позволили автору обобщить проблему повышения несущей способности соединений при различных способах контактной сварки и развить новое направление ее решения, которое основано на научно-обоснованном управлении напряженно деформированным состоянием зоны образования сварных соединений, осуществляемом во время протекания и после выключения сварочного тока.

Основными соавторами по опубликованным работам являются доцент Роговин Д.А., аспиранты автора Попковский ВА., Десятник В.В., Мельников С.Ф., Цумарев Ю.А., Емельянов С.Н., с которыми автор выполнил ряд совместных исследований и прочностных испытаний.

Апробации результатов диссертации. Основные результаты и положения работы доложены и обсуждены на Всесоюзных научно-технических конференциях по сварке (Черкассы - 1977, Владивосток -1980, Таганрог - 1980, 1981, Москва - 1983, Киев - 1985, Псков - 1987), на XII Всесоюзной научно-технической конференции "Неразрушающие физические методы контроля" (Свердловск - 1990), Международной конференции "Сварные конструкции" (Киев - 1990), Белорусских республиканских научно-технических конференциях (Минск - 1977, 1982, 1983, Могилев - 1972-1996).

Опубликованностъ результатов. Основное содержание диссертации опубликовано в 77 научных работах, в том числе 1 монография, 1 справочное пособие, 1 учебное пособие, 22 статьи в журналах и сборниках, 32 тезиса докладов на конференциях. Новизна технических решений подтверждена 20 авторскими свидетельствами и патентами. Без соавторов опубликовано 9 научных работ на 147 страницах. В опубликованных совместно подготовленных научных работах автору диссертации принадлежит 177 страниц.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 198 страницах печатного текста, состоит из перечня условных обозначений, введения, общей характеристики работы, шести глав, заключения, приложения. Работа содержит 138 рисунков и 9 таблиц, помещенных на 112 страницах, и список использованных источников из 361 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность рассматриваемых задач, представлены основные положения, выносимые на защиту, рассмотрены основные результаты, научная и практическая значимость работы.

В первой главе приведен обзор последних достижений в области повышения несущей способности точечных соединений и анализ путей повышения работоспособности и стабильности их прочностных характеристик.

Низкая несущая способность точечных соединений, особенно при знакопеременных нагрузках, нестаб!шыюстъ прочностных характеристик сдерживают широкое применение высокопроизводительных способов контактной точечной и рельефной сварки.

Вопросам повышения несущей способности и стабильности точечных соединений посвящен ряд работ ученых-сварщиков ГА.Николаева, А.С.Гельмана, Б.Д.Орлова, В.М.Сагалевича, ОА.Бакши, Б.Б .Золотарева, А.И.Гуляева, АА.Чакалева, ВЭ.Моравского, КА.Кочергина,

Н.В.Подолы, В.А.Гиллевича, ДА.Роговина, Э.М.Пархимовича и др. Следует также отметить и работы ученых дальнего зарубежья Хан-Ионг Ю., Вольфштиг У., Махенраух Е„ Хи-Трунг Н„ Я нота М., Дорн Л., Бек-кен О., Хаверс К, и др.

Анализ литературных данных показал, что факторами, оказывающими наибольшее влияние на сопротивление усталости сварных стальных конструкций, являются концентрация рабочих напряжений, остаточные напряжения в сварной точке и околоточечной зоне и изменение механических свойств металла околоточечной зоны.

Показано, что для применения в производстве современных способов точечной и рельефной сварки недостаточно определить параметры технологического процесса, управляющие напряженно-деформированным состоянием соединений и обеспечивающие получение соединений с высокой несущей способностью. Необходимо обеспечивать, чтобы от сварки к сварке управление процессом было стабильным, позволяло своевременно реа! ировать на возмущающие факторы. Проведенный анализ и систематизация исследований позволили обосновать необходимость развития теоретических и технологических основ повышения несущей способности точечных соединений посредством регулирования их напряженно-

деформированного состояния, а также сформулировать цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена созданию математической модели термодеформационного процесса контактной точечной и рельефной сварки. Для контактной сварки характерны большие градиенты температур как в радиальном направлении, так и по толщине свариваемых изделий. По этой причине в сварной точке и околоточечной зоне образуются остаточные напряжения, распределение которых существенно отличается от плоского напряженного состояния. В процессе сварки изменяется температура и механические свойства металла, происходит его упругопластическое деформирование. Последнее обстоятельство усложняет построение модели, так как связь между напряжениями и деформациями становится нелинейной.

В результате рассмотрения физики процессов контактной сварки и анализа литературных данных сформулированы основные положения модели:

1) рассматривается задача объемного неизотермического упругоплас-тического деформирования металла при наличии осесимметричного поля температур, напряжений и деформаций;

2) расчет .напряжений производится по методу конечных элементов с измельчением сетки конечных элементов в местах больших градиентов напряжений;

3)напряженно-деформированное состояние аппроксимируется диаграммой для идеального упругопластического материала с переменными значениями предела текучести ст, модуля упругости Е, коэффициентов Пуассона р, и температурного расширения а в зависимости от температуры I;

4) учет временного фактора осуществляется посредством использования поэтапного метода на1ружения, применение которого позволяет проследить кинетику развития напряжений, учесть изменение граничных условий при образовании литого ядра точки, определить влияние параметров режима проковки на характер распределения остаточных напряжений. Для описания расчетной схемы применялись объемные конечные элементы, представляющие собой кольца с треугольным поперечным сечением.

Физическая нелинейность, связанная с упругопластическими деформациями и нестационарным температурным полем, описывалась в соот-

ветствии с теорией неизотермического пластического течения. Приращение полной деформации определяется как

deij=dseij+deP!j+5!jdeT,

где и еРц - соответственно компоненты тензора упругой и пластической составляющих полной деформации; ет - температурная деформация, S;r символ Кронекера.

Упругая и температурная составляющие полной деформации определялась соотношениями неизотермической теории упругости с учетом изменения механических характеристик материала в зависимости от температуры. Пластическая составляющая в формулировке ИА.Биргера определяется в форме

de?--!« de?

где S.j - девиатор напряжений, ds,p - интенсивность приращения пластических деформаций, ст, - интенсивность напряжений.

Физическая нелинейность описывалась с использованием метода дополнительных деформаций. В сочетании с методом конечных элементов он реализуется следующим образом. На каждом этапе нагружения (шаге во времени) решается упругая задача

"il ет ))

где [Ая] - объединенная матрица жесткости всей системы элементов на п -этапе нагружения, а {ЛИ")}, {Д№} и {Aq(°- '>} соответственно векторы-столбцы приращений внешней нагрузки, усилий, обусловленных температурными деформациями, перемещений узлов конечных элементов.

Затем определяются напряжения в конечных элементах и произво-;штся проверка на наличие пластических деформаций. При их наличии во втором приближении снова решается упругая задача, но уже с усилиями, обусловленными дополнительными пластическими деформациями:

}=[А«Г'(К} ♦ {#} ♦ К}. Кр 1 >})

{Д,М} = [А"П{ЛГ(П>}ЛДР-

Приращение напряжений внутри элемента определяется следующим образом:

{Аа}=Р]({Ае}-{Дет}-{Д8Р})

Итерационный процесс уточнения решения на каждом этапе нагру-жения продолжается до совпадения с заданной точностью значений интенсивности напряжений аС"^ и предела текучести ат(Ч) в элементах, подверженных пластическому деформированию.

В дальнейшем последовательность операций и математические выкладки остаются неизменными.

Расчет температурных полей производился на основании использования метода источников, по схеме непрерывнодействующих нормально-круговых источников тепла, неравномерно распределенных по толщине свариваемых листов. Результаты расчета температуры на каждом шаге во времени записывались на магнитный носитель и затем считывались программой вычисления сварочных напряжений.

В процессе счета на ЭВМ была принята следующая последовательность изменения 1раничных условий: сварочное усилие прикладывается перед протеканием сварочного тока; в процессе протекания сварочного тока увеличиваются размеры литого ядра и одновременно растет диаметр зоны, в пределах которой образовалась металлическая связь между свариваемыми листами; в момент отключения сварочного тока литое ядро достигает максимальных размеров, прикладывается ковочное усилие и начинается охлаждение зоны сварки; в определенный период охлаждения точки ковочное усилие уменьшается до нуля; происходит процесс окончательного остывания сварной точки и околоточечной зоны.

Апробация математической модели на задачах, имеющих точное решение, а также экспериментальная проверка ее путем измерения остаточных напряжений в точечных соединениях механическим (высверливанием отверстий) и ультразвуковым методами позволили сделать заключение о верности выбранной расчетной модели.

В результате моделирования установлены основные закономерности образования объемного поля остаточных напряжений, впервые появилась возможность изучить кинетику формированная радиальных, тангенциальных и осевых напряжений в процессе образования литого ядра, а также

при различных способах проковки металла сварной точки и околоточечной зоны.

Определены технологические

рые можно использовать для ег,НИа

т

300 700 № О -100 -203'

-зоо

'//Л //// щ

3 6 а 15 22 г, мм

вг,МПа

т зоо 200 по о

-200

-300

300 700 100 О

-то -200 -300

к \

7 V» 5 \ га

г

параметры режима сварки, кото-управления деформированным

состоянием металла зоны сварки, для формирования поля остаточных напряжений, благоприятно влияющего на несущую способность точечных соединений. Например, из приведенных на рис.1 кривых видно, что существенное влияние на распределение остаточных напряжений оказывает "жесткость" режима сварки. При этом прослеживается следующая закономерность: чем жестче режим сварки, тем более благоприятные остаточные напряжения образуются на границе точки. Разница температур металла центра и периферии точки в процессе охлаждения является причиной образования на ее границе сжимающих осевых стг напряжений, которые, в свою очередь, приводят к снижению в этой Рис. 1. Распределение остаточных зоне растягивающих радиальных аг напряжений в зависимости от жест- и тангенциальных ст, напряжений, кости режима сварки (Рсв-20кН, сталь 08пс, 8=6 мм): 1-1св= 24 кА, Хсв=2 с; 2-1Сп=20 кА, т*в=3 с; 3-Гсв=16,5 К'А, Тсв=6 с

В третьей главе представлены механизм и математическая модель напряженно-деформированного состояния точечного соединения, выполненного с применением магнитно-импульсной обработки околоточечной зоны.

<

3 5 "15 п г, мм

\ У

1

При магнитно-импульсной обработке ковочное усилие сосредоточено на. узком участке вокруг сварной точки. Оно возникает в результате взаимодействия импульсного магнитного поля с вихревыми токами, наведенными полем в изделии, действует на околоточечную зону без участия какой-либо среды со скоростью, соизмеримой со скоростью приложения усилий при сварке взрывом.

При изучении напряженно-деформированного состояния точечных соединений после магнитно-импульсной обработки использование описанной во второй главе математической модели может быть использовано лишь до момента приложения импульсной нагрузки. Учет импульсного характера приложения ковочного усилия в околоточечной зоне в значительной степени усложняет модель и значительно удлиняет время расчетов на ЭВМ. Поэтому была поставлена задача разработки менее трудоемкой инженерной методики определения остаточных напряжений, учитывающей процесс импульсного нагружения.

При разработке модели остаточные напряжения рассматривались как сумма напряжений, наведенных в процессе образования литого ядра точки, и напряжений, образовавшихся в результате импульсной проковки. Остаточные напряжения, возникающие в результате термического цикла сварки, определялись в соответствии с ранее разработанной методикой, а также с использованием приближенной теории сварочных деформаций и напряжений.

Для описания процесса импульсного нагружения предложена механическая модель упруго-вязко-пластического тела, представляющая собой параллельно работающие и жестко связанные демпфер и упругопластиче-скнй элемент, состоящий из пружин и элемента трения. Она отражает одновременно все свойства материала: пластичность, упругость, вязкость и способность упрочняться после достижения предела текучести. Зная законы деформации каждого из элементов и составляя условия равновесия и неразрывности деформаций, получили уравнение, описывающее процесс импульсного нагружения. Решение его дало возможность определить деформацию столбика металла, зажатого между электродами:

к (Е + Е,)т Хк(Е + Е,)2 ЕЕ.т

Е= -!_—ЕЛ? 4.—^-и_ (еХр . ^ ков п

ЕЕ, Е2Е,2 К Х(Е + Е,)

где Е, Е1 - модули упругости и упрочнения; X - коэффициент вязкости свариваемого материала; Тюв - длительность приложения ковочного усилия;

Кт - амплитудное значение напряжения, определяемое по результатам осциллографирования импульсов э.д.с. индукции.

Величина е была использована при расчете радиальных и тангенциальных напряжений. При этом рассматривалось решение задачи о нагру-жении толстостенных труб внутренним давлением. Остаточные напряжения рассчитывались как разница между упругопластическим и упругим решением.

Разработанная методика дала возможность получить конечную картину распределения суммарных остаточных напряжений в зоне точки. Установлено, что радиальные и тангенциальные остаточные напряжения становятся сжимающими при определенной энергии в емкостном накопителе. От величины энергии зависит также радиус кривизны основания зазора между свариваемыми листами и возможность устранения трещино-образных дефектов в зоне пластического пояска.

В четвертой главе исследуются некоторые пути повышения стабильности прочностных характеристик точечных соединений. Показано, что использование для оценки качества соединений регрессионных моделей приводит к ошибкам прогнозирования. Незначительные отклонения большого количества факторов, связанных со свариваемыми деталями и электродами, электрическими и механическими параметрами режима, вызывают существенное перераспределение тепла в зоне сварки и, как следствие, снижение стабильности прочностных показателей. В ходе технологического процесса, особенно при точечной и рельефной конденсаторной сварке, практически невозможно оперативно контролировать многие из названных факторов. Ввиду существования между прочностью соединения и параметрами режима сварки статистической зависимости, в работе при решении задачи прогнозирования качества точек были использованы вероятностные методы распознавания образов.

Для решения задачи определения соответствия текущего режима заданному по величине измеренных в процессе сварки параметров были разработаны одно- и двухмерные модели точечной и рельефной сварки. Они представляют собой набор функций, описывающих условные плотности распределения вероятностей величин параметров режима, которые характеризуют условия формирования соединений различных по качеству классов. Модели дают возможность определить место фактического режима сварки относительно описанных классов сварных соединений. Коррек-

тировка режима по результатам измерения параметров процесса дает возможность повысить стабильность прочностных характеристик точечных соединений.

Приведены результаты исследований процесса рельефной сварки соединений с кольцевыми и продолговатыми рельефами. Определены их приемлемые размеры для сталей толщиной I ...2 мм, применение которых позволяет к моменту выключения тока, благодаря дилатометрическому эффекту, сохранить достаточный зазор между свариваемыми деталями. Наличие зазора позволяет применять после выключения сварочного тока повышенное ковочное усилие и наводить в околоточечной зоне благоприятное поле остаточных напряжений, способствующее повышению несущей способности соединений. Это было подтверждено результатами прочностных испытаний соединений с кольцевыми и продолговатыми точками.

Появление дефектов сварных соединений связано с недопустимыми отклонениями параметров режима. С целью определения причин появления дефектов в условиях производства и прогнозирования организационно-технических средств корректировки технологического процесса точечной и рельефной сварки было проведено моделирование причинно-следственных связей технологии сварки с дефектностью. В качестве математического аппарата использована теория графов. Применяя принцип декомпозиции сложной системы по уровням ее внутреннего состояния, были выделены уровни, которые отличаются степенью обобщенности анализируемого явления. В работе предусмотрено выделение пяти уровней: теоретического, физико-технологического, технологического, производственно-технологического и производственного. Теоретический уровень является наиболее общим. На этом уровне причина появления дефекта задается теоретически и почти не зависит от конкретного технологического процесса сварки. На остальных уровнях причины появления дефекта уточняются и детализируются. Например, на производственном уровне приняты следующие факторы Хь XI - качество свариваемого материала, Х2 - уровень организации сварочных работ, хз - уровень конструкторско-технологической разработки свариваемой конструкции и технологического процесса, ха - качество работы исполнителей, хз - качество работы оборудования, Хб - качество материала электродов, х? - качество выполнения предшествующих операций. После определения суммы весов для каждого подграфа, соответствующего факторам XI ... Х7, получали

формулы дефектности, которые связывают условную вероятность образования конкретного дефекта О с факторами, характеризующими технологический процесс точечной и рельефной сварки:

О непр.рель€фн.=0,12Х1+0,16Хг+0,005Х}+0,38X4+0,17X5+0,07Хб+0,04Х? В непр.точечн- 0,12X4+0,19Х2+0,19Хз+0,13Х<+0,25Х5+0,<МХб+0,05Х7 Б выпл.н»ч.= 0,07X1+0,08X2+0,1X3+0,37Х<+0,21Х?+0,06Х«+0,08Х7 О выпл.коне-п1.= 0,13X1+0,17X2+0,08Х3+0,24X4+0,2Х?+0,05Хб+0,06Х7 Анализ приведенных формул дефектности позволил определить значимость обобщенных параметров технологического процесса в образовании дефектов и установить степень влияния наиболее значимых факторов на качество соединений. На заключительном -этапе изготовления изделий наиболее значимыми факторами являются качество работы исполнителей и оборудования. Для повышения качества изделий необходимы быстродействующая связь между технологией сварки и контролем, наличие эффективных средств автоматического контроля и регулирования.

В пятой главе приведены результаты исследований статической и циклической прочности соединений, узлов и моделей. Методика проведения прочностных испытаний определялась, исходя из реальных условий работы точечных соединений. В качестве базы испытаний принято число циклов, равное 5-Ю6. Т.к. на имеющихся серийных машинах проведение испытаний соединений при нагружении их с коэффициентом асимметрии цикла = -1 затруднено, была разработана методика, устройства и сварные образцы, позволяющие производить ускоренные испытания соединений при Ксг = - I. Испытания проводились на образцах, узлах и моделях в основном из сталей Ст.З, 08кп, 08пс, 08Ю, 08ГСЮТ, 09Г2С, а также тугоплавких металлов (ниобий, молибден).

Предел выносливости от образцов, сваренных на жестких режимах и с увеличенным усилием и продолжительностью проковки, в 1,5... 1,8 раза выше, чем образцов, сваренных на обычном режиме. Статическая прочность образцов повышается на 20...25 %. Применение при точечной сварке низколегированных сталей режима с термообработкой и проковкой позволило повысить сопротивление усталости соединений в 1,25...1,3 раза. Циклическая прочность соединений из низкоуглеродистых сталей толщиной 4...8 мм, сваренных с импульсной проковкой, при Я0= 0,35 повышена в 2,2 раза. Только за счет изменения радиуса кривизны основания зазора предел выносливости увеличен в 1,55 раза.

!5.,,МПа 180

160 140 120 100 80 60

л \ \ N 1 I ,3 * .

ч к \ ч' > 4 1 _.

ч 4 N к \ К :

к ч \ Ч 1

"ЧН!- \

\ i * А-— 1

Наряду с известными ранее факторами существенную роль в повышении предела выносливости играет длительность приложения ковочного усилия ив®. Результаты экспериментальных исследований показали, что если после отключения сварочного тока в течение определенного времени прилагать ковочное усилие, то трехосные растягивающие

остаточные напряжения на границе

2# з 4 5 Б 7 8 МО5 2 3 4 5 6 7-(0е сварной точки уменьшаются, а

И,пикш

Рис.2. Кривые усталости точечных сопротивление усталости точечного соединений, выполненных с различ- соединения повышается (рис. 2). ной продолжительностью приложе- Важную роль в повышении ния ковочного усилия (материал- циклической прочности играет также сталь Ст.З, 5=2 мм, 1£В=12 кА, время запаздывания приложения тсв=0,32 с, КСв=К10в=2^ кН): 1- ковочного усилия хзап. На основании т*<®=0,02 с; 2-Исов=0Д с; 3-Ънш=1,2с анализа зависимостей, описывающих температурное поле, а также результатов моделирования

и усталостных испытаний предложены выражения для определения

Их® И Тзал

т 0.15 ^ 0,028

10 0,385/А+0,035 3,л 5/А+0.035'

где А = 0,1(26 + 3)г +(25 + 3)у/х^+12т£; 8 - толщина свариваемого металла, мм; Тсэ - длительность протекания сварочного тока, с.

Сравнительные испытания образцов с крутыми и продолговатыми точками, имевшими одинаковую площадь сварки, показали, что более высоким сопротивлением усталости обладают соединения с продолговатыми точками, большая ось которых расположена перпендикулярно направлению действия разрушающей нагрузки. Статическая прочность указанных образцов находится на одном уровне.

О более высокой несущей способности точечных соединений с наружным диаметром увеличенного размера свидетельствуют результаты

циклических, статических и ударных испытаний рельефных соединений, сваренных с использованием сферических и кольцевых рельефов. Более высокой статической и циклической прочностью обладают также точечные соединения круглой формы с увеличенным диаметром литого ядра.

Как показано в главе 2, увеличение длительности приложения ковочного усилия Рков, равного по величине сварочному Р'сн, положительно влияет на распределение остаточных напряжений. Результаты испытаний образцов, сваренных точечной и рельефной сваркой на стали Ст.З толщиной 1...2 мм, с увеличенным тГОа при Ьюа^си показали повышение циклической прочности в 1,35... 1,45 раза, статической - на II...12 %.

В работе представлены результаты испытаний узлов и моделей со сварными точками. Испытания проводились на испытательных машинах и вибрационных стендах в условиях нагружения, приближенных к эксплуатационным, а также в полевых условиях. Получены положительные результаты при испытаниях стояка противовеса лебедки лифта, лопасти швырялки и основания силосопровода комбайна КСК-100, каркаса платформы, передней стенки кабины трактора МТЗ-100, моделей участка балки коробчатого сечения с диафрагмами и др. Все перечисленные изделия и узлы были сварены точечной сваркой с увеличенным ковочным усилием.

Приведены результаты усталостных испытаний плоских образцов с расположенными на них связующими элементами, приваренными различными способами сварки. Сопротивление усталости образцов с платиками, приваренными точечной сваркой с проковкой, составило 179 МПа. Более низкую циклическую прочность показали образцы с платиками. приваренными другими способами дуговой и контактной точечной сварки.

Полученные в работе данные о статической и циклической прочности точечных соединений хорошо согласуются с результатами численного анализа полей остаточных, рабочих и суммарных напряжений, представленными в главах 1 и 2.

В шестой главе изложены результаты практического использования исследований. Дано описание технологических процессов точечной и рельефной сварки с увеличенным усилием проковки, дополнительным регулируемым обжатием околоточечной зоны, с охлаждением деталей перед сваркой, с предварительным растяжением металла зоны, прилежащей к

сварной точке, с магнитно-импульсной обработкой околоточечной зоны-

Разработан прибор для прогнозирования качества точечных соединений, созданный на основе вероятностных классификационных моделей и применяющийся при сварке ответственных изделий из тугоплавких металлов.

В работе представлены электродные устройства, а также системы автоматического регулирования процессов точечной и рельефной сварки с датчиками на основе волоконно-оптических элементов, магнитный способ контроля точечной сварки с использованием феррозонда-градиентометра, предназначенные для применения в системе активного контроля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основании анализа и обобщения проблемы повышения статической и циклической прочности точечных соединений, выполненных контактной точечной и рельефной сваркой, установлено, что эффективными направлениями ее решения являются наведение благоприятных сжимающих остаточных напряжений и снижение концентрации рабочих напряжений в области действия концентратора напряжений. Возможности указанных направлений при изготовлении сварных конструкций используются недостаточно, т.к. существующие расчетные и экспериментальные методы исследования полей напряжений в точечных соединениях не позволяют получить реальную картину напряженного состояния металла точки и околоточечной зоны. Они рассматривают задачу, предполагая наличие плоского напряженного состояния, а решение задачи в объемной постановке осуществляют с упрощениями, искажающими реальную картину распределения напряжений [1, 5,22,23,26,32, 33,49].

2. Раскрыт механизм формирования напряженно-деформированного состояния и разработана математическая модель термодеформационного процесса контактной точечной и рельефной сварки сталей толщиной 1 ...6 мм, основанная на использовании метода конечных элементов, теории неизотермического пластического течения и метода дополнительных деформаций. Модель отличается от существующих рассмотрением напряженно-деформированного состояния метала в объемной постановке, учетом дискретного характера соединения свариваемых деталей и изменения механических характеристик металла в зависимости от температуры нагрева, наличием неравномерной сетки разбиения на конечные элементы в области

действия концентратора напряжений. Она позволяет с новых позиций понять физику процессов, протекающих при образовании точечных соединений, и найти пути к решению проблемы повышения их несущей способности. В результате исследований модели показано, что в области действия концентратора рабочих напряжений из-за различия температур металла центральной части и периферии точки на стадии охлаждения, а также наличия в ограниченной зоне между свариваемыми деталями металлической связи образуются сжимающие осевые остаточные напряжения, а радиальные и тангенциальные напряжения в этой зоне ниже, чем средние напряжения по толщине листов. Установлено влияние основных параметров режима сварки на распределение остаточных напряжений в области действия концентратора. Впервые показано, что на распределение остаточных напряжений определяющее влияние оказывают длительность выдержки ковочного усилия, время запаздывания его приложения, а наведение благоприятного поля остаточных напряжений позволяет снизить концентрацию рабочих напряжений на границе сварной точки [1,3, 5,9, II, 19,21,31,38,41,44].

3. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что при сварке сталей с увеличенным ковочным усилием значительного снижения растягивающих остаточных напряжений в области действия концентратора можно достичь при осуществлении следующих технологических мероприятий: применение максимально жестких режимов сварки; приложение ковочного усилия мгновенно после отключения сварочного тока или с запаздыванием, не превышающем время, за которое металл периферии точки снизится до температуры 700...800°С; приложение ковочного усилия по периферии сварной точки, а также использование сварочных электродов со сферической рабочей поверхностью; выдержка ковочного усилия до достижения в сварной точке температуры, которая после размыкания электродов и при дальнейшем ее снижении не приводит к существенному изменению параметров наведенного поля остаточных напряжений.

Получены математические зависимости, которые позволяют определить время запаздывания и длительность выдержки ковочного усилия при сварке металлов с проковкой [ 1, 2, 4, б, 8,25,28].

4. Предложен метод расчета радиальных и тангенциальных остаточных напряжений при импульсном деформировании, учитывающий скорость деформирования металла и приложение ковочного усилия в около-

точечной зоне. Показано, что ковочное усилие в указанной зоне необходимо прикладывать в момент времени, когда металл зоны приобретает упругие свойства. На основании комплекса теоретических и экспериментальных исследований процесса точечной сварки с магнитно-импульсной обработкой околоточечной зоны выявлена связь между пределом выносливости точечных соединений из низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 4...8 мм и удельной энергией деформирования, заключающаяся в том, что в диапазоне удельных энергий 17,9...22,3 Дж/мм3 предел выносливости повышается пропорционально запасенной энергии. При дальнейшем повышении удельной энергии предел выносливости перестает расти из-за чрезмерной пластической деформации периферийной зоны сварной точки, приводящей к выдавливанию металла в зазор и созданию дополнительных концентраторов напряжений. Установлено, что предел выносливости сварного соединения увеличивается в результате наведения благоприятного поля остаточных напряжений и изменения формы основания зазора на границе пластического пояска, расположенного вокруг литого ядра точки [1,30, 31, 33].

5. Анализ процессов, происходящих при рельефной сварке сталей и тугоплавких металлов, показывает, что имеется возможность широкого регулирования термодеформационного воздействия на металл зоны контактирования для регулирования его свойств, получения качественных соединений в твердой фазе или с образованием литого ядра. Установлено, что причинами низкой стабильности качества при конденсаторной точечной и рельефной сварке тугоплавких металлов являются отклонения сварочного тока в области максимума и разброс сопротивлений участка электрод-электрод, приводящие к значительным колебаниям мощности и энергии, выделяющихся в зоне сварки. По результатам исследований разработаны двухмерные вероятностные классификационные модели и на их основе способ прогнозирования качества соединений, обеспечивающий достоверность 0,89 и позволяющий производить разбраковку соединений по результатам измерения параметров режима сварки [7, 12, 13, 17, 18,24,27, 29, 36, 37,43, 45, 46, 50, 54, 56, 63].

6. В результате анализа объемных полей остаточных напряжений в точечных соединениях определены оптимальные технологические параметры режима точечной сварки низкоуглеродистых сталей толщиной 1 ...6 мм, а также точечной и рельефной сварки низколегированных сталей толщиной 1,2...2.0 мм. При использовании рекомендованных параметров ре-

жима сварки имеет место снижение уровня напряжений в области концентратора. в результате чего статическая прочность точек повышается на 20...25 %, а предел выносливости при симметричном цикле нагружения - в 1,5... 1.8 раза. Применение контактной точечной сварки с магнитно-импульсной обработкой дает возможность повысить сопротивление усталости соединений из низкоуглеродистых сталей толщиной 4...8 мм в 2,2 раза при коэффициенте асимметрии цикла Я „ = 0,35. Показано, что добиться повышения циклической прочности можно за счет снижения концентрации рабочих напряжений при использовании рельефных соединений кольцеобразной и продолговатой формы, а также точечных соединений круглой формы с увеличенным диаметром литого ядра. Только за счет увеличения диаметров точек соединений группы А на 15...20 % по сравнению с минимальными размерами, регламентируемыми ГОСТ 15878-79, циклическая прочность точек повышается на 25...35 %. При использовании режимов, предназначенных для получения точек указанных размеров, при сварке сталей наблюдается более высокая стабильность образования литого ядра точек и прочностных показателей соединений [1,4, 10,33,5!, 57].

7. С позицией анализа сложных систем реализован подход к процессу образования дефектов сварки в условиях реального сборочно-сварочного производства. Анализ результатов математического моделирования причинно-следственных связей технологии контактной сварки с дефектностью показал, что для получения точечных соединений с высокой несущей способностью необходимо поддержание строгой технологической дисциплины, создание на основе объединения технологических процессов сварки и дефектоскопии системы активного контроля, которая имеет в своем составе эффективные способы контроля и регулирования и позволяет своевременно обнаруживать дефекты и корректировать технологические параметры. Выполнение указанных условий и применение предложенных технологических рекомендаций и процессов сварки с проковкой дают основания без снижения несущей способности уменьшить в ряде сварных конструкций количество точек на 18...20% [1,3,22.28,53,54,55].

8. Разработанные новые способы испытания сварных точечных соединений на циклическую прочность (а.с. 1260723, а.с. 1276468), а также специальные сварные образцы для определения циклической прочности точечных соединений (а.с. 1087818, а.с. 1179142, а.с. 1243923, а.с. 1262331, а.с. 1255267) позволяют испытывать точечные соединения

при циклически изменяющихся нагрузках и отличаются небольшой продолжительностью испытаний при использовании стандартного оборудования меньшей мощности, малым разбросом результатов испытаний, возможностью проведения испытаний при симметричном цикле нагружения и совместном действии отрыва и среза. При использовании новых схем испытаний значительно снижена металлоемкость образцов и в 3...4 раза сокращено время испытаний при циклически изменяющихся нагрузках [16, 62, 65, 66, 67, 68, 69,70, 72, 73];

• предложенные новые технологические процессы контактной точечной сварки с проковкой, с дополнительным регулируемым обжатием околоточечной зоны, с магнитно-импульсной обработкой (а.с. 803259, а.с. 1186431) нашли применение при изготовлении ответственных сварных конструкций на предприятиях республики, позволили применить точечную сварку вместо дуговой [1, 48, 49, 60,61, 64, 71, 74,75, 76];

• часть предложенных технологических процессов точечной и рельефной сварки, а также устройства для автоматического регулирования и контроля применяются при изготовлении узлов автомобилей, тракторов, сельхозмашин, лифтов и др. [14, 15, 20,34,35, 39, 40,42, 47, 52, 58, 77]. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Березиенко В.П., Попковский В.П., Мельников С.Ф. Совершенствование технологии контактной точечной и рельефной сварки. - Минск: Вышэйшая школа, 1990,- 120 с.

2. Ресурсосберегающие технологии в сварочном производстве: Справ, пособие / Павлюк С.К., Лупачев В.Г., Березиенко В.П., Белоконь

B.М., Лупачев А.Г., Ротач А.П., Десятник В.В., Шибанов И.Н.; Под общ. ред. Павшока С.К. - Мн.: Вышэйшая школа, 1989.-439 с.

3. Березиенко В.П. Основы технологии современных способов сварки давлением .- Могилев: Могилевский машиностр. институт, 1994.98 с.

4.Сопротивление усталости точечных сварных соединений низкоугаеродистой стали / Березиенко В.П., Попковский В.П., Емельянов

C.Н., Дьяченко В.И.//Автоматическая сварка.- 1991.- N9. - С. 13-14, 18.

5.Попковский ВА., Березиенко В.П. Поле остаточных напряжений при контактной точечной сварке II Автоматическая сварка. - 1987.- N 8. - С. 10-14.

6.Попковский ВА., Березиенко В.П., Сагалевич В.М. О влиянии режима проковки на усталостную прочность соединений, выполненных точечной сваркой // Автоматическая сварка. - 1981.- N 5. - С. 68.

7.Березиенко В.П., Мельников С.Ф. Особенности конденсаторной сварки узлов ламп из тугоплавких металлов//Аюуальные проблемы сварки цветных металлов: Сборник докл.П Всесоюзн. конф./Наукова думка.-Киев,1985.-С. 315-317.

8.Попковский В.А, Березиенко В.П. Влияние параметров режима контактной точечной сварки на распределение остаточных напряжений/Автоматическая сварка.-1987,- N 11. - С. 9-13.

9.Снижение остаточных напряжений в балках коробчатого сечения/Роговин ДА., Березиенко В.П., Десятник В.В., Гуща О.И. II Автоматическая сварка.-1978.- N 8. - С. 48-49.

10. К усталостным испытаниям соединений, выполненных контактной точечной и рельефной сваркой/Березиенко В.П., Жебровский А.А., Поп-ковский В.А., Десятник В.В. II Заводская лаборатория. - 1983.- N 12. - С. 68-70.

Н.Грязнов Р.Н, Березиенко В.П. О моделировании конденсаторной сварки контурных соединений II Сварочное производство: Межвузовский сборник. Вып.1. - Ижевск, 1977,- С. 21-25.

12. Мельников С.Ф., Березиенко В.П. Некоторые особенности формирования соединений тонколистового ниобия при точечной конденсаторной сварке //Автоматическая сварка. - 1986.- N 1. - С. 60-61.

13. Березиенко В.П., Мельников С.Ф. Применение вероятностной модели для разработки систем прогнозирования качества при конденсаторной микросварке ниобия // Материалы XI Всесоюзн. семинара по сварке тугоплавких металлов и сплавов. - Киев, 1985.-С. 56-58.

14. Березиенко В.П., Марков П.И., Пенкина И.А. Волоконная оптика в сварке П Промышленность Белоруссии. - 1981.- N4.- С .16.

15. Система автомагического регулирования процесса контактной рельефной сварки узлов сельскохозяйственных машин I Березиенко В.П., Майбуров В.И., Жебровский АА., Александров В.П. II Управление сварочными процессами: Межвузовский сборник научн. трудов./ Тульский политехнич. институт,-Тула, 1982.-С. 102-108.

16. Березиенко В.П., Емельянов С.Н., Попковский В.А. Методика испытаний при ударном нагружении соединений, выполненных контактной точечной сваркой // Заводская лаборатория. - 1988.- N 2. - С. 69-70.

17. Мельников С.Ф., Березиенко В.П., Иванина О.В. Измерение параметров режима конденсаторной микросварки // Сварочн. произв. - 1986.-N8.-0. 5-6.

18. Мельников С.Ф., Березиенко В.П., Куликов В.П. Управление качеством конденсаторной сварки на основе вероятностных классификацн-

онных моделей// Опыт и пути развития комплексного управления ка чеством в сварочном производстве: Сб. ст. / Донецк, 1988. - С. 158-166.

19. Емельянов С.Н., Березиенко В.П., Попковский ВА. Совершенство вание математической модели, описывающей термодеформационный цша контактной точечной сварки // Ресурсосберегающие технологии и обору дование в машиностроении сварочном производстве и строительстве Сборник научных трудов, часть II. / Минск, 1991. - С. 286-295.

20. Система автоматического регулирования процесса контурной кон денсаторной сварки t Атаманов В.Н., Каганов НЛ., Березиенко В.П, Исаев А.П .// Известия вузов. Машиностроение. - 1972.- N 7. - С. 115 118.

21. Каганов НЛ., Березиенко В.П. Особенности образования соедине ний при конденсаторной контурной сварке // Сварочн. произв.-1973,- N 7. С. 21-23.

22. Роговин ДА., Березиенко В.П. Точечная варка сталей средних тол щин в состоянии поставки и с фосфатной пленкой I! Материалы IV науч но-технической конф. / Вышэйшая школа.-Минск, 1969. - С. 43-47.

23. Березиенко В.П. Точечная контактная сварка оцинкованной стали i Сб. материаловнаучно-техн.конф./ ММИ.-Могилев, 1968.-С. 114-119.

24. Сварка изделий микроэлектронной аппаратуры / Атаманов В.Н., Ка ганов Н Л., Исаев А.П., Березиенко В.П. // Производственно-технически! бюллетень. - 1970.- N 12. - С. 20-24.

25. Березиенко В.П. Технология и оборудование контактной сварки. Могилев: Мопшевский машиностр. институт, 1987. - 31 с.

26. Березиенко В.П., Попковский ВА. Остаточные напряжения в соеди нениях, выполненных контактной точечной сваркой // Прочность и техно логия изготовления сварных конструкций: Тез. докл. Всесоюзн. научн. техн. конф., Москва, 17-18 янв. 1983 г. / МВТУ им. Баумана.-М., 198: -С. 31-34.

27. Березиенко В.П., Мельников С.Ф. Прогнозирование качества кон денсаторной точечной сварки тонколистового ниобия // Прочность и тех нология изготовления сварных конструкций: Тез. докл. Всесоюзн. научн. техн. конф., Москва, 17-18 янв. 1983 г./ МВТУ им. Баумана.- М., 1983. - С 34-36.

28. Березиенко В.П., Попковский В.А. Повышение прочностных показа телей точечных соединений посредством совершенствования технологи! сварки // Проблемы совершенствования контактной сварки: Тез. докл Всесоюзн. научн.-техн. конф., Псков, 22-24 сент. 1987 г./ ЦП HTO.MATI им. Циолковского,- Псков, 1987. - С. 82-84.

29. Мельников С.Ф., Березиенко В.П. Контроль режима конденсаторной микросварки с использованием вероятностных моделей II Проблемы совершенствования контактной сварки: Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн.

конф., Псков, 22-24 сент. 1987 г./ ЦП НТО. МАТИ им. Циолковского.-Псков, С. 72-73.

30. Роговин Д.А., Березиенко В.П., Десятник В.В. Об учете скорости на-гружения при расчете остаточных напряжений, вызываемых проковкой // Пути повышения эффективности сварочного производства и улучшения качества сварных конструкций:Тездокл.респ.научн.-техн.конф., Могилев, 12-13сент. 1978г./МММ.-Минск, 1978.-С. 9-10.

3!. Березиенко В.П., Попковский ВА. Исследование поля остаточных напряжений соединений, выполненных контактной точечной сваркой, с помощью метода конечных элементов // Пути повышения эффективности сварочного производства и улучшения качества сварных конструкций: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Могилев, 12-13 сент. 1878 г. / БелНИ-ИНТИ. ММИ.-Минск, 1978.-С. 14-15.

32. Березиенко В.П., Попковский В А. О повышении усталостной прочности соединений, выполненных контактной точечной сваркой // Тез. докл. Всесоюзн. конф., посвящ. 50-летию подготовки инженеров-сварщиков: Тезисы докл.,Владивосток, 17-18 сент. 1980 г. / Дальневост. политехи, ин-т.-Владивосток, 1980.-С. 33-34.

33. Попковский В.А., Березиенко В.П. Некоторые пути повышения усталостной прочности соединений, выполненных контактной точечной сваркой // Пути повышения эффективности контактной сварки: Тез. докл. Всесоюзн. научн.-техн.конф., Таганрог, 15 окт. 1980 г./НТО Машпром,-Таганрог, 1980.-С. 74-75.

34.Березиенко В.П., Жебровский АА. Исследование системы автоматического регулирования процессом конденсаторной точечной сварки по двум параметрам //Тез. докл. республ. науч.-техн. конф., Таллин, 21 сент. 1974 г./Талл. ПИ. -Таллин, 1974. - С. 19.

35.Березиенко В.П., Жебровский A.A., Александров В.П. Регулятор переменного тока контактных сварочных машин // Механизация и автоматизация сварочного производства: Тез. докл. респ. конф, Могилев, 10-1! окт. 1975 г./БелНИИНТИ. ММИ.-Могилев, 1975,- С. 57-58.

36. Роговин Д.А., Березиенко В.П., Александров В.П. О регулировании процесса контактной рельефной сварки узлов пассажирского лифта II Совершенствование технологии и оборудования контактной электросварки: Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. совещания, Псков, 1-3 окт. 1975 г./ ЦП НТО Машпром.- Москва, 1975. - С. 41-43.

37.Березиенко В.П. Некоторые особенности образования соединения при Т-образной сварке // Пути ускорения технического прогресса и повышения эффективности сварочного производства в республике: Тез. докл. респ.науч.-техн. конф., Вильнюс, 5-7 апреля 1977 г./ Лит.респ. правл. НТО.- Вильнюс, 1977. - С. 35-37.

38.0 влиянии собственных напряжений на усталостную прочность точечных соединений / Роговин ДА., Березиенко В.П., Десятник В.В., Пархимович Э.М. II Пути ускорения научно-технического прогресса и повышение эффективности сварочного производства: Тез. докл. респ. науч,-техн. конф. , Вильнюс, 5-7 апр. 1977 г./ Лит. респ. правл. НТО,- Вильнюс, 1977.-С. 180-184.

39.Березиенко В.П., Майбуров В.И., Мельников С.Ф. Применение автоматического регулирования сварочного тока при контактной рельефной сварке II Проблемы разработки и эксплуатации АСУ на предприятиях .... промышленности: Тез. докл. респ. конф., Могилев, 22-23 сент. 1981г./ ММИ.-Могилев, 1981.- С. 73-74.

40.Березиенко В.П. Автоматическое регулирование процесса контактной конденсаторной сварки по двум параметрам II Механизация и автоматизация сварочного производства: Тез. докл. респ. конф., 12-13 окт. 1972 г./ БелРП НТО Машпром. ММИ,- Могилев, 1972. - С. 38 - 40.

41 .Березиенко В.П. О формировании соединений при конденсаторной контурной сварке II Механизация и автоматизация сварочного производства: Тез. докл. Белорусской респ. науч.-техн. конф., 12-13 окт. 1972 г./ БелРП НТО Машпром.ММИ,- Могилев, 1972.-С. 32-34.

42.Березиенко В.П. О выборе параметров для регулирования процесса Т-образной рельефной сварки // Разработка и внедрение в производство прогрессивных методов сварки и плазменной обработки: Тез. докл. Все-союзн. конф., Черкассы, 15-16 сент. 1977 г./Черк.ПКТИ.- Черкассы, 1977.-С. 12-13.

43.Березиенко В.П., Бейманов Э.Ф., Александров В.П. Повышение стабильности качества узлов лифта, выполненных рельефной сваркой // Эффективное использование научных разработок - важнейший резерв повышения производительности и качества: Тез. докл. респ.науч.-техн.конф., Минск, 20-21 окт. 1977 г./ БелНИИНТИ. - Минск, 1977.- С. 96 - 98.

44.Сагалевич В.М., Березиенко В.П., Попковский ВА. О расчете остаточных напряжений при контактной точечной сварке // Повышение надежности и долговечности деталей машин, механизмов и сварных конструкций: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Могилев, 16-17 ноября 1982 г./ БелНИИНТИ. ММИ. - Минск, 1982.-С. 11-12.

45. Березиенко В.П., Майбуров В.И., Зильберман Л.И. Повышение качества прочноплотных соединений, выполненных контактной рельефной сваркой /У Повышение надежности и долговечности деталей машин, механизмов и сварных конструкций: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Могилев, 16-17 ноября 1982 г. / БелНИИНТИ. ММИ.-Минск, 1982- С. 5.

46.Березиенко В.П., Мельников С.Ф., Азоян С.Е. Особенности конденсаторной сварки узлов ламп из тугоплавких металлов // Повышение надежности деталей машин, механизмов и сварных конструкций: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Могилев, 16-17 ноября 1982 г./ БелНИИНТИ .ММИ.-Минск, 1982.-С. 140.

47.Березиенко В.П., Майбуров В.И. Блок автоматического регулирования сварочного тока машины для контактной рельефной сварки II Автоматический контроль и управление производственными процессами: Тез. докл. республ. науч.-техн. конф.,Минск, 15окт. 1983 г. /БелНИИНТИ .Минск, 1983.-С. 18.

48.0 повышении качества и снижении металлоемкости узлов сельхозмашин за счет рационального применения способов сварки / Березиенко В.П., Попковский В .А., Александров В.П., Жебровский А.А. /7 Повышение качества и технического уровня сельскохозяйственных машин: Тез. докл. респ. конф., Минск, 15 окт. 1983 г./ БелНИИНТИ./Минск, 1983.-С. 8687.

49.Березиенко В.П., Майбуров В.И., Жебровский А.А. Некоторые пути повышения качества сварных соединений, выполненных контактной рельефной сваркой // Тез. докл. науч.-техн. конф: Тез. докл., Калуга, 18 окт, 1984г./ Калужский филиал МВТУ им. Баумана.- Калуга, 1984. -С. 10-11.

50.Мельников С.Ф., Березиенко В.П. О формировании соединений из тугоплавких металлов, выполненных конденсаторной точечной и рельефной сваркой И Применение ресурсосберегающих технологий и оборудования в сварочном производстве:Тез. докл. респ. науч.-техн. конф.,Могилев, 26-27 сент. 1985 г. / БелНИИНТИ. ММИ.- Минск, 1985. - С. 12.

51 .Березиенко В.П., Попковский В.А. Повышение несущей способности сварных точечных соединений II Применение ресурсосберегающих технологий и оборудования: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Могилев, 26-27 сент. 1985г./ БелНИИНТИ- ММИ. -Минск, 1985. - С. 6 - 7.

52.Установка для феррозондового контроля точечных сварных соединений / Мельников С.Ф., Лаврентьева В.М., Березиенко В.П., Королев И.В. // Неразрушающие физические методы контроля: Тез. докл. XII Все-союзн. конф., Свердловск, 21-22 окт. 1990 г./ ИПФ АН РФ.- Свердловск, 1990.-С. 30-31.

ЗЗ.Березиенко В.П., Александров В.П. Контроль соединений, выполненных контактной рельефной сваркой II Волоконная оптика и ее применение в технологических измерениях: Тез. докл. респ. конф., Могилев, 1516 сент. 1978 г. / ММИ.- Могилев, 1978. - С. 21.

54.Ресурсосберегающая технология изготовления и неразрушающего контроля изделий, выполняемых контактной точечной и рельефной сваркой / Березиенко В.П., Емельянов С.Н., Лаврентьева В.М., Мельников С.Ф. I! Ученые и специалисты - народному хозяйству области: Тез. докл. науч.-техн.-конф., Могилев, 27-29 ноября 1989 г./ММИ.-Могилев, 1989/ -С. 38.

55.Березненко В.П. О ресурсосберегающих технологиях сварки с применением давления II Создание ресурсосберегающих машин и технологий: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Могилев, 24-25 окт.1996 г./ ММИ. -Могилев, 1996.-С. 111.

56.Королев И.В., Мельников С.Ф., Березиенко В.П. Система оценки качества сварных точек II Совершенствование существующих и создание новых ресурсосберегающих технологий и оборудования: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф., Могилев, 20-21 окт. 1991 г./ БелНИИНТИ.- Минск, 1991.-С. 117.

57. Березиенко В.П. Основные проблемы ресурсосбережения при сварке давлением II Создание ресурсосберегающих машин и технологий: Тез. докл. респ. науч.-техн. конф.,Могилев,24-25 окг.1996 г. /ММИ.-Могилев,!996.-С. НО.

58. A.c. 617964 СССР, В 23К 11/24. Устройство для контроля режима контактной сварки / Березиенко В.П., Соколов П.Е., Александров В.П., Жебровский АА.(СССР).-№2418055/25-27; Заявлено 04.11.76; Публикации не подлежит.

59.А.С. 761195 СССР, В 23К 11/30. Электрод для контактной точечной сварки / Березиенко В.П., Попковский В.А.(СССР).- №2735444/25-27; Заявлено 12.03.79; Опубл. 07.09.80, Бюл. N 33..// Открытия. Изобретения. -1980.-№33,-С. 22.

60.A.C. 803259 СССР, В 23К 11/10. Способ контактной точечной сварки и устройство для его осуществления / Десятник В.В., Роговин В.А., Березиенко В.П .(СССР).-№2671097/25-27; Заявлено 09.10.78; Публикации не подлежит.

61.A.c. 965670 СССР, МКИ4 В 23К 11/30. Способ контактной точечной сварки / Цумарев ЮА., Попковский ВА., Березиенко В.П. (СССР).-№3235794/25-27; Заявлено 12.01.81 ¡Опубл.!5.10.82, Бюл.Ы 38 II Открытия.Изобретения. - 1982.-№ 38.- С. 27.

62. А.с. 1087818 СССР, G 01 N 3/32. Сварной образец для определения циклической прочности точечного сварного соединения /Попковский В А.,Цумарев ЮА„ Березиенко В.П.(СССР).- №3548507/25-28; Заявлено 04.02.83; Опубл. 23.04.84, Бюл. N 15//Открытия. Изобретения,- !984.-№ 15,- С. 28.

63.А.с. 1095226 СССР, G 09 О 3/28. Устройство для регистрации бы-стропротекающих процессов / Мельников С.Ф., Березиенко В.П., Майбу-ров В.И., Куклин Г.В. (СССР).- №3578700; Заявлено 08.04.83; Опубл. 30.05.84, Бюл. N 20 // Открытия. Изобретения. - № 20,- С. 31.

64. А.с. 1135580 СССР, В 23К 11/10. Способ контактной сварки / Березиенко В.П., Попковский ВА., Цумарев ЮА., Иванина О.В.(СССР).-№3669983/25-27; Заявлено 08.12.83; Опубл. 23.01.85, Бюл. N 3 // Открытия. Изобретения.- 1985.- № 3.- С. 18.

65А.с. 1243923 СССР, В 23К 28/00. Образец для определения ударной прочности сварных соединений / Березиенко В.П., Попковский В А., Майбуров В.И. (СССР).- №3808317/25-27; Заявлено 05.11.84; Опубл. 15.07.86, Бюл.N26//Открытия. Изобретения.-1986.-№26.- С. 21.

66.А.С. 1262331 СССР, G 01 N 3/04. Образец для испытаний неразъемных соединений на циклическую прочность / Попковский В.А., Цумарев Ю.А., Березиенко В.П., Червякова И.В.(СССР).- №3863723/25-28; Заявлено 04.03.85; Опубл. 07.10.86, Бюл. N37 //Открытия. Изобретения,- 1986,-№ 37,- С. 37.

67. А.с. ¡260723 СССР, G 01 N 3/32. Устройство для усталостных испытаний неразъемных соединений I Цумарев Ю.А., Березиенко В.П., Попковский ВА. (СССР!.- №3825180/25-27; Заявлено 21.11.84: Опубл. 30.09.86, Бюл. N 36 // Открытия. Изобретения.- 1986.- № 36. - С. 31.

■ '68.А .с. 12^5267 СССР, G 0! N 3/30. Образец для испытаний на ударное скручивание / Попковский В.А., Березиенко В.П., Емельянов С.Н., Иванина О.В., Майбуров В.И. (СССР).- №3828744/25-28; Заявлено 05.11.84; Опубл. 07.12.86, Бюл. N 45//Открытия. Изобретения. - 198б.-№ 45,- С. 35.

69.A.C. 1276468 СССР, В 23 К 28/00. Способ испытаний точечных сварных соединений на статическую и вибрационную прочность/Попковский В.А., БерезиенкоВ.П.,Порукевич В.М., Ковтун А.Д. (СССР).-№3737707/25-27; Заявлено 01.03.84; Опубл. 15.12.86. Бюл. N 46 // Открытия. Изобретения,- 1986.-№46- С.41.

70А.с. 1179142 СССР, G 01 N З/ЗО.Сварной образец для определения циклической прочности точечного сварного соединення/Попковский В.А., Березиенко В.П., Цумарев Ю.А. (СССР).- №3728715/25-28; Заявл.

01.03.84; Опубл. 15.09.85, Бюл. N 34 // Открытия. Изобретения,- ¡985,- № 34.- С. 39.

71.А.С. 1186431 СССР, В 23К 11/16. Способ контактной точечной сварки деталей разной толщины I Березиенко В.П., Попковский В.А., Ковтун В.Д., Порукевич В.М. (СССР).- №3740223/25-27; Заявлено 15.05.84: Опубл. 23.10.85, Бюл. N 39 // Открытия. Изобретения.- № 39.-С. 28.

72-А.с. 1291842 СССР, в 01 N 3/30. Способ испытаний сварных соединений на отрыв ударом I Березиенко В.П., Попковский В.А., Майбуров В.И., Иванина О.В. (СССР).- №3766085/25-28; Заявлено 29.06.84; 0публ.23.02.87, Бюл. N 7 // Открытия. Изобретения.'- 1987.- № 7,- С. 42.

73. А.с. 1291843 СССР, в 01 N 3/30. Способ испытаний сварных соединений на отрыв ударом I Березиенко В.П., Попковский ВА., Емельянов С.Н., Ковтун АД. (СССР).- №3761641/25-28¡Заявлено 29.06.84; Опубл. 23.02.87, Бюл. N 7 // Открытия. Изобретения.- 1987,- № 7,- С. 51.

74 А.с. 1328111 СССР, В 23 К 11/10, 11/30. Способ контактной точечной сварки / Цумарев Ю.А., Березиенко В.П., Попковский В.А., Шибанов И.Н. (СССР).- №3862458/31-27; Заявлено 04.03.85; Опубл. 07.08.87, Бюл. N 29 /У Открытия. Изобретения. - 1987.- С. 49.

75.А.С. 1574403 СССР, В 23К 11/30. Машина для контактной точечной сварки / Березиенко В.П., Емельянов С.Н., Попковский В.А., Александров В.П. (СССР).- №4359458/31-27; Заявлено 27.11.87; 0публ.30.06.90, Бюл.М 24//0ткрытия. Изобретения.- 1990.-№ 24.-С. 44.

76.Патент 2000906 России, В 23 К 11/10, В 23 К 11/30. Электродное устройство для контактной точечной сварки / Десятник В.В., Березиенко В.П., Емельянов С.Н. - №4908038/08; Заявлено 10.12.90; Опубл. 15.10.93, Бюл.№37-38//Патенты и лицензии.- 1993,-№ 37-38,- С. 51.

77.Патент 2029295 России, О 01 N 27/83. Способ магнитного контроля точечных сварных соединений / Мельников С.Ф., Березиенко В.П., Королев И.В., Искров В.П. - №5005446/08; Заявлено 19.07.92; Опубл. 20.02.95, Бюл. № 5 //Патенты и лицензии,- 1995.-№5.- С. 39.

РЭЗЮМЕ

БЕРА31ЕНКА ВАЛЕРЫЙ ПЯТЮВ1Ч. Тэарэтычныя 1 тахна-лапчныя асновы павышэння нясучай здольнасщ злучэнняу, выкананых кантактавай кропкавай 1 рэльефнай зваркай, рэгуляваннем ¡х напру-жана-дафармавальнага стану.

Кшочавыя словы: зварка, трываласць, мадэл]'раванне, дэфармаван-не, напружанне, пругкасць, вязкасць, пластычнасць, якасць, тохнало-ля.

Аб'ектам! даследванняу у дэсертацьп з'яулятоцца тэхналапчныя працэсы кантактавай кропкавай I рэльефнай зваркь Мэтай працы з' яуляецца тэарэтычнае абагульненне 1 развщце праблемы павышэння нясучай здольнасщ кропкавых злучэнняу на выснове рэгулявання аб емнага поля астаткавых напружанняу 1 зшжэння канцэнтрацьи рабочых напружанняу, рашэнне на аснове матэматычных мадэля^ прыкладных задач па стварэнню рэсурсазберагальных тэхналалчмых працэсау кантактавай кропкавай I рэльефнай зваркг

Распрацавана матэматычная мадэль тэрмадофармацыйнага працэса фарм1равання кропкавага злучэння. Вызначаны уплыу асноуных параметра^ рэжыму зварк! на размеркаванне астаткавых напружанняу. Пра-панаваны шлях] зшжэння канцэнтрацьп рабочых напружанняу за кошт рацыянальнага выкарыстоування формы 1 памерау зварных кронак. На аснове матэматычнага мадэл1равання 1 эксперыментальных даследванняу вызначаны аптымальныя тэхналапчныя параметры, ятя садзейшчаюць навядзенню спрыяльнага поля астаткавых напружанняу 1 павышэнню ста-тычнай 1 цьшпчнай трываласщ кропкавых злучэння^. Вызначаны прычынна-следчыя сувяз! стварэння дэфекта^ зварК1' 5® умовах рэальнай зварачнай вытворчасщ, Распрацаваны двумерныя ¡маверныя квал1фка-цынныя мадэл1 1 на ¡х выснове спосаб прагназ1равання якасщ зварных злучэнняу.

Распрацаваны тэхналапчныя працэсы кропкавай зварка з пра-коукай, электродныя Устройства, спосабы кантрошо 1 рэгулявання. Пера.шчаныя спосабы 1 сродеа, а таксама ¡х асобныя фрагменты рэал1заваны У прамысловасщ на 8 прадпрыемствах крат СНД.

34

РЕЗЮМЕ

БЕРЕЗИЕНКО ВАЛЕРИЙ ПЕТРОВИЧ. Теоретические и технологические основы повышения несущей способности соединений, выполненных контактной точечной и рельефной сваркой, регулированием их напряженно-деформированного состояния.

Ключевые слова: сварка, прочность, моделирование, деформирование, напряжение, упругость, вязкость, пластичность, качество, технология.

Объектами исследований в дисертапии являются технологические процессы контактной точечной и рельефной сварки. Целью работы является теоретическое обобщение и развитие проблемы повышения несущей способности точечных соединений на основе регулирования объемного поля остаточных напряжений и снижения концентрации рабочих напряжений, решение на основе математических моделей прикладных задач по созданию ресурсосберегающих технологических процессов контактной точечной и рельефной сварки.

Разработана математическая модель термодеформационного процесса образования точечного соединения. Установлено влияние основных параметров режима сварки на .распределение остаточных напряжений.Предложены пути снижения концентрации рабочих напряжений за счет рационального использования формы и размеров сварных точек.

На основании математического моделирования и экспериментальных исследований определены оптимальные технологические параметры, способствующие наведению благоприятного поля остаточных напряжений и повышению статической и циклической прочности точечных соединений. Установлены причинно-следственные связи образования дефектов сварки в условиях реального сварочного производства. Разработаны двухмерные вероятностные квалификационные модели и на их основе способ прогнозирования качества сварных соединений.

Разработаны технологические процессы контактной сварки с проковкой, электродные устройства, способы контроля и регулирования. Перечисленные способы и средства, а также их отдельные фрагменты реализованы в промышленности на 8 предприятиях стран СНГ.

35

SUMMARY

BEREZIENKO VALERY PETROVICH. Theoretical technological bases of increasing the load-bearing capacity of joints made by resistance, spot and projection welding and by regulating their load deformed conditions.

Key words; welding, strength, modeling, deformation, presure, elasticity, viscosity, plasticity, quality, technology.

The object of the research are the technological processes of resistance, spot and projection welding.

The purpose of the research is to summarize theory and to increase the load-bearning capacity of spot joints on the basis of regulation of a volumetric field of residual pressures and the reductions of working pressures concentration, to be able to solve the applied problems for developing of the resource-saving production processes of the resistance, spot and projection welding on the basis of the mathematical models.

A mathematical model of the thermo-deformational spot weld formation process has been developed. The influence of the main parameters of welding on the distribution of the residual pressure has been defined. The ways for the decrease in the working pressures concentrations at the expense of the rational use of weld points shape and size have been offered.

On the basis of the mathematical modeling and experimental studies, the optimum technological parameters promoting prompting of a favourable field of residual pressures and increasing of the static and cyclic strength of spot welds have been determined. Cause and effect relationship responsible for forming welding defects under the conditions of the real welding production has been set. Two- dimensional, probaility, qualifying models and the method for forecasting of welded joints quality on the basis of the models have been developed.

Technological processes of forged resistance welding, electrode devices, control and regulation methods have been developed. Methods and means mentioned as well as their separate fragments have been realized in industry at eight enterprises of the CIS.