Холодная сварка давлением алюминиевых деталей, соединяемых внахлестку

• Автор: Ву Нгок Тхыонг
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ
1.1. Гипотезы образования соединений при холодной сварке
1.2. Применение метода конечного элемента к процессам штамповки и холодной сварки давлением
1.3. Цель и основные задачи исследования
2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕФОРМАЦИЙ ПРИ СВАРКЕ ДАВЛЕНИЕМ
2.1. Основные уравнения принятого энергетического метода решаемой задачи, принятые допущения конечно-элементного анализа процессов деформирования
2.2. Решение начальной задачи сварки внахлестку и необходимые зависимости
2.3. Влияние технологических факторов при холодной сварке давлением
2.4. Метод конечных элементов, применяемый при сварке проволоки .
2.5. Распределение напряжений и деформаций в пластической области
2.6. Основные результаты и выводы
3. РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ И АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТЕЙ
3.1. МКЭ при гасчете капсул и анализе распределения деформаций в капсуле
3.2. Проведение эксперимента, сопоставление данных с учетом выбранной конфигураци
3.3. Основные результаты и выводы
4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ
4.1. Разработка технологического процесса герметизации тонколистовых капсул с учетом рекомендаций
4.2. Технология сварки проволоки
4.3. Основные результаты и выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТЫ И ПРИМЕНЕНИЕ
5.1. Экспериментальные исследования холодной сварки алюминиевых образцов
5.2. Эмпирическая оценка качества и несущей способности сварных швов после сварки
5.3. Некоторые приложения темы исследований в производстве.
5.4. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Развитие народного хозяйства в значительной мере определяется ростом объема производства металлов, расширением сортамента изделий из металлов и сплавов и повышением их качественных показателей, что в значительной мере зависит от условий пластической обработки. Знание закономерностей обработки металлов давлением помогает выбирать наиболее рациональные режимы технологических процессов, требуемое основное и вспомогательное оборудование и обоснование его эксплуатации. В настоящее время в России и во Вьетнаме активно развиваются машиностроительные производства. В производстве есть много видов герметизированных капсул и проволоки различных диаметров, которые целесообразно обрабатывать сваркой давлением. Выбор холодной сварки в качестве темы для исследований вызван реальными запросами производства. Одной из задач исследования является совершенствование технологии сварки давлением, которая важна для развития промышленного производства и экономического развития общества в целом в России и во Вьетнаме.
Возможность получения холодной сваркой прочных и надежных соединений алюминия представляет исключительный интерес для электромашиностроительной промышленности и электромонтажного производства, где в связи с актуальностью проблемы по замене меди алюминием возникает необходимость в алюминиевых токопроводящих деталях, при этом концы выводов оставляют медными. Холодная сварка незаменима для выполнения соединений в огнеопасной и взрывоопасной средах. Этот способ особенно приемлем при изготовлении, например, алюминиевых капсул с веществами, не допускающими температурных воздействий. Холодной сваркой можно герметизировать алюминиевые сосуды для хранения и транспортировки эфира и других анестезирующих жидкостей. Основной задачей производства капсул является надежность их герметизации без локальных разрушений.
В настоящее время отсутствуют полноценные исследования технологических процессов холодной сварки давлением для получения качественных деталей внахлестку из алюминиевых материалов, поэтому повышение эффективности применения холодной сварки давлением для соединения алюминиевых листовых и проволочных деталей внахлестку является актуальной задачей исследования.

отверстий [90] в процессе ковки большого слитка использовали анализ жесткопластического материала МКЭ.
Б. Выдавливание и волочение. Начальная стадия гидростатического выдавливания проанализирована инфинитезимальным МКЭ для упругопластического материала [74]. На рис. 1.10 показано развитие очага пластической деформации при увеличении гидростатического давления. Проведены также расчеты для волочения проволоки [67] и вытяжки с утонением [93]. Основные проблемы, возникающие при анализе, — это накапливание ошибки при увеличении деформации и трудности, связанные с рассмотрением деформации во входном и выходном углах. Ли и др. [84] преодолели эти проблемы, используя теорию конечных деформаций для выдавливания через криволинейную закругленную матрицу, и выполнили вычисления от начального состояния, свободного от напряжений, до стационарного состояния. Этому подходу следовали и многие другие исследователи [94]. Анализ МКЭ жесткопластического материала с успехом использован и для рассмотрения стационарного выдавливания идеального жесткопластического [85] и упрочняемого материалов [82].
В. Прокатка. При прокатке заготовка под действием силы трения скользит по поверхности валка, и это создает трудности при построении модели МКЭ. Сначала предполагали, что заготовка при стационарной прокатке полностью обжимается валками. Используя это предположение, Тамано и Янагимото [102] провели анализ упругопластического материала стационарной прокатки с малыми обжатиями. Позднее Сима и др. [100] удалось выполнить анализ жесткопластического материала в условиях стационарной прокатки путем определения скорости как результата минимизации диссипации полной энергии, не уточняя значения скорости в какой-нибудь точке заготовки.