Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Перспективы применения различных способов вибрационной обработки ответственных сварных конструкций космических аппаратов

Авторы

К.Е. Пономарев, И.В. Стрельников

Организация

АО «НПО Лавочкина»
г. Химки, Московская область, Российская Федерация

Аннотация

Обоснована возможность применения в качестве альтернативы термической обработке вибрационных технологий, имеющих меньшую длительность, малую энергозатратность, низкие капитальные затраты и сопоставимую эффективность. Выделены приоритетные области применения способов вибрационной обработки ответственных сварных конструкций: послесварочной и сопутствующей. Показаны достоинства и сложности при внедрении данных способов: возможность контроля эффективности послесварочной обработки по изменению амплитудно-частотной характеристики, повышение прочности и пластичности и оптимизация геометрических параметров сварного шва, совмещение времени обработки совместно со сварочным производственным циклом при сопутствующей обработке. Приведены краткие результаты опытных работ по критериям остаточных напряжений и остаточных деформаций для разных типов сварных соединений, таких как стыковое, тавровое и нахлесточное, и нескольких групп материалов, таких как алюминиевые сплавы, углеродистые и нержавеющие стали. Сделано заключение о перспективности применения послесварочной вибрационной обработки для габаритных жестких, образующих замкнутый контур, составленных из множества деталей и подсборок, сварных конструкций в сборочно-сварочных специальных кондукторах или универсально-сборочных приспособлениях, а также об изначальном снижении остаточных деформаций при сопутствующей вибрационной обработке сварных соединений.

Ключевые слова

вибрационная обработка, дуговая сварка, сопутствующая виброобработка, послесварочная виброобработка, остаточная деформация, остаточное напряжение

Список литературы

[1] Сагалевич В. М. Устранение сварочных деформаций в машиностроительных конструкциях. М. : НИИИнформтяжмаш, 1969. 79 с.

[2] Дрыга А. И. Вибростабилизирующая обработка сварных и литых деталей в машиностроении (теория, исследования, технология). Краматорск : ДГМА, 2004. 168 с.

[3] Govindarao P., Gopalakrishna A. Affect of vibratory welding process to improve the mechanical properties of butt welded joints // International journal of modern engineering research. 2012. vol. 2. issue 4. pp. 2766–2770.

[4] Shaikh S. N. Vibratory Residual Stress Relieving- A Review // Journal of Mechanical & Civil Engineering. 2016. no. 3. pp. 01–04. doi: 10.9790/1684-15008030301-04.

[5] Jose M. J., Kumar S. S., Sharma A. Vibration assisted welding processes and their influence on quality of welds // Science and Technology of Welding & Joining. 2016. issue 4. pp. 45–49. doi: 10.1179/1362171815Y.0000000088.

[6] Лащенко Г. И. Технологические возможности вибрационной обработки: обзор // Автоматическая сварка. 2016. № 7. С. 28–34.

[7] Ebrahimi S. M., Farahani M., Akbari D. The influences of the cyclic force magnitude and frequency on the effectiveness of the vibratory stress relief process on a butt welded connection // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2019. vol. 102. pp. 2147–2158. doi: 10.1007/s00170-019-03288-y.

[8] Singh J., Kumar G., Garg N. Influence of vibrations in arc welding over mechanical properties and microstructure of butt-welded-joints // International Journal of Science & Technology. 2012. vol. 2. issue 1. pp. 1–6.

[9] Пономарев К. Е., Стрельников И. В. К вопросу применения вибрационной обработки сварных конструкций космических аппаратов для повышения точности и размерной стабильности. Обзор // Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2017. № 4 (38). С. 89–95.

[10] Стрельников И. В. Влияние сопутствующей вибрационной обработки на остаточную деформацию и геометрию сварных соединений переменной жесткости // Сварка и диагностика. 2018. № 3. С. 24–29.

[11] Пономарев К. Е., Стрельников И. В., Антонов А. А., Уткин И. Ю. Оценка влияния параметров режима сопутствующей вибрационной обработки на остаточные напряжения алюминиевых сварных конструкций с привлечением полного факторного эксперимента // Сварка и диагностика. 2022. № 2. С. 30–33.

[12] Ratnathicam Sh. A study of the effect of vibration on the residual stresses in a welded fabricated tube // Thesis of Master of Science in Applied Science. Portland State University. 1979. 84 р. doi: 10.15760/etd.2891.

[13] Sedec P. Vibrationtreatment–effective method of improving the dimensional stability of welded structures: investigation and practice // Welding and Surfacing. 1997. vol. 8. pp. 221–228.

[14] Aoki S. Reduction of Residual Stress by Ultrasonic Surface Vibration // Japanese Society of Mechanical Engineers. 1995. pp. 173–177.

[15] Пономарев К. Е., Стрельников И. В. К вопросу выбора экспериментального метода оценки остаточных напряжений в сварных конструкциях // Сварка и Диагностика. 2018. № 2. С. 29–34.

Цитирование данной статьи

Пономарев К.Е., Стрельников И.В. Перспективы применения различных способов вибрационной обработки ответственных сварных конструкций космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2023. Т. 7. № 2. С. 126-131. doi: 10.26732/j.st.2023.2.05

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.