Исследование закономерностей формирования структурно-механической неоднородности свариваемых взрывом соединений

• Автор: Степанищев, Игорь Борисович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 164 с. : ил.

Степанишев И. Б._________Кандидатская диссертаиия_______________Содержание

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава I. Структурно - механическая неоднородность в

свариваемых взрывом соединениях

1.1. Влияние условий и режимов технологических процессов на структурно - механическую неоднородность в сварных соединениях

1.1.1. Режимы сварки взрывом

1.1.2. Термическая обработка

1.1.3. Пластическая деформация

1.1.4. Ударная вязкость соединений, полученных сваркой взрывом

1.2. Остаточные напряжения в сварных соединениях

1.3. Методы устранения отрицательного влияния опасных
видов микронеоднородности
1.4. Цели и задачи исследования
Глава II. Материалы и методика исследований
2.1. Исследуемые материалы
2.2. Методика проведения исследований
2.2.1. Сварка взрывом соединений из углеродистых
и легированных сталей
2.2.2. Приготовление шлифов
2.2.3. Измерение микротвердости
2.2.4. Металлографические исследования сварных соединений
после сварки взрывом
2.2.5. Рентгеновские исследования
2.2.6. Металлографические исследования сварных соединений
после сварки взрывом и последующей термической обработки
2.2.7. Исследования влияния деформации изгиба на структуру
и механические свойства биметаллических соединений
2.2.8. Исследования механических свойств биметаллических соединений
2.2.9. Исследования ударной вязкости
Выводы к главе П
Степанишев И. Б.
Кандидатская диссертаиия
Содержание
Глава III. Исследование структуры и механических свойств
соединений из углеродистых и легированных сталей после
сварки взрывом
3.1. Влияние энергетических условий сварки взрывом соединений
из углеродистых и легированных сталей на структурно - механическую неоднородность зоны соединения
3.2. Влияние энергетических условий сварки взрывом на механические свойства биметаллических соединений из
углеродистых и легированных сталей
Выводы к главе III
Глава IV. Исследование структуры и механических свойств соединений из углеродистых и легированных сталей после сварки взрывом и последующей термической обработки
4.1. Изучение структуры и механических свойств соединений из углеродистых и легированных сталей после сварки взрывом
и последующей низкотемпературной обработки
4.2. Изучение структуры и механических свойств соединений из углеродистых и легированных сталей после сварки взрывом
и последующей высокотемпературной обработки
Выводы к главе IV
Глава V. Разработка технологии изготовления сваренных взрывом композиционных материалов и изделий многофункционального назначения с повышенными служебными свойствами
5.1. Разработка технологии изготовления сваркой взрывом вырубных биметаллических штампов для производства титановых (стальных) дуг компрессионно-дистракционных аппаратов
5.2. Разработка технологии получения плоских биметаллических
титано-стальных заготовок
Выводы по главе V
Общие выводы
Литература
Приложение
Степанишев И. Б.
Кандидатская диссертация
Введение
ВВЕДЕНИЕ
На современном этапе развития материаловедения значительное внимание уделяется вопросам создания, изучения и использования композиционных материалов (КМ). Важное место в этой области занимают металлические слоистые композиционные материалы (СКМ), получаемые сваркой взрывом.
Получение сварных соединений со стабильными свойствами и оптимальной структурой осложняется проявлением нестационарное- процесса сварки взрывом (СВ), способствующей возникновению в зоне соединений различных видов дефектов и неоднородностей, причинами возникновения которых могут быть: масштабный фактор, различная степень пластической деформации вдоль волнообразной границы раздела металлов, структурная неоднородность поверхностных слоев пластан и др. Особую сложность представляет обеспечение стабильности механических характеристик (ов, от, 5, у) и характера разрушения композиционных соединений из металлов и сплавов, имеющих узкий диапазон оптимальных режимов сварки. Реализуемая при сварке взрывом крайне неоднородная по толщине соединяемых элементов пластическая деформация приводит к анизотропии свойств слоистых материалов. Образование химической, физической и структурной неоднородности в свариваемых взрывом соединениях оказывает значительное влияние на конструкционную прочность, деформационную способность, работу разрушения и другие характеристики в процессе их технологических переделов и последующей эксплуатации соответствующих конструкций, и поэтому понятно то внимание, которое традиционно уделяется изучению условий образования и выявлению опасных видов неоднородности, а также изысканию путей устранения их вредного влияния.
Несмотря на то, что в области СВ однородных и разнородных материалов накоплен значительный теоретический и экспериментальный материал, ряд вопросов, касающихся влияния “истории” получения на их структуру и свойства еще недостаточно изучен. Так, вопросам влияния энергетических условий СВ на структуру и механические свойства околошовной зоны (ОШЗ) соединений из углеродистых и легированных сталей в отечественных и зарубежных исследовательских работах уделено сравнительно мало внимания.

Степанишев И. Б.
Кандидатская диссертаиия
Глава II
Глава II. Материалы и методика исследований
2.1. Исследуемые материалы.
В работе исследовали:
- биметаллические соединения из однородных и разнородных сталей: армко-железо + армко-железо, сталь СтЗ + сталь СтЗ, сталь 45 + сталь 45, сталь 85 + сталь 85 и армко-железо + сталь 85, сталь СтЗ + сталь 85, сталь 45 + сталь 85 с толщиной плакирующего и плакируемого слоев 2,5 и 12 мм, соответственно.
- композиционные материалы из легированных сталей: сталь ШХ15 + сталь 20, сталь 90ХФ + сталь 20, сталь ШХ15 + сталь ЗОХГТ, сталь ЗОХГТ + сталь 20, сталь 50X15М2Ф + сталь 09Г2С с толщиной плакирующего и плакируемого слоев 6 а 16 мм, соответственно.
- биметалл титан ВТ1-0 (5=5 мм) + сталь 12Х18Н10Т (5=10 мм).
В настоящей работе исследуемые соединения использовали в качестве модельных материалов, с целью комплексного изучения влияния на их структуру и механические свойства условий сварки взрывом и режимов технологических процессов, применяемых при производстве изделий из данных композиций, и создания научной базы для последующих исследований многослойных композитов.
2.1.1. Армко-железо (техническое железо).
Железо является переходным элементом, расположенным в УШ А группе периодической системы элементов Д.И. Менделеева [83]. Температура плавления-1539РС. В твердом состоянии железо может находиться в двух модификациях - а и у. Существенным и принципиально важным фактором является то обстоятельство, что а-железо существует в двух интервалах температур ниже 911°С и от 1392 до 1539РС. В интервале 1392... 1539РС а-железо иногда обозначают как 8-железо. Кристаллическая решетка а-железа (Реа) - объемно центрированный куб с периодом решетки 0,28606 нм. Плотность а-железа 7,86 Мг/л?. Вторая модификация у-железо (Реу) существует при температуре 911... 139ТС. Кристаллическая решетка -гранецентрированная кубическая с периодом 0,3645 нм.
При 768°С железо испытывает магнитное превращение; выше 768°С железо становится немагнитным.