Повышение выносливости ведущих мостов автомобилей из перлитных разнородных сталей путем совершенствования технологии дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа

• Автор: Мусиенко, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

* Глава 1. Анализ особенностей свариваемости перлитных разнородных сталей, входящих в состав сварного соединения
Глава 2. Определение расчетным и опытным путем химического состава металла шва, структурного состава и свойств сварного соединения перлитных разнородных сталей 17ГС и
2.1. Выбор подготовки кромок сварного соединения, режимов сварки и термической обработки. Расчетное определение свойств

^ сварного соединения

2.2. Определение химического состава металла шва

2.3. Исследование структурного состава сварных соединений

2.4. Исследование твердости сварных соединений

Глава 3. Исследование механических свойств сварных соединений

и проведение усталостных испытаний картеров ведущих мостов

3.1. Статические испытания

3.1.1. Статические испытания на растяжение

3.1.2. Статические испытания на кручение
I 3.2. Усталостные испытания картеров ведущих мостов
Глава 4. Технологический процесс изготовления картеров ведущих мостов автомобилей из перлитных разнородных сталей 17ГС
и 45 и возможность его автоматизации
Общие выводы
Библиографический список
Приложение

Развитие современного машиностроения в направлении снижения металлоемкости конструкций, повышения работоспособности и долговечности приводит к необходимости широкого применения легированных сталей и сплавов. Как правило, из этих материалов рационально изготовлять не все изделие, а лишь наиболее напряженные его участки, испытывающие воздействие высоких температур, активных коррозионных сред и т. д.
Для соединения в одном узле деталей из сталей разного легирования в большинстве случаев наиболее целесообразно использовать сварку, так как существующие механические крепления сложны в изготовлении и не удовлетворяют требованию надежности в эксплуатации. Переход к подобным сварным узлам приводит к наиболее полному использованию материала в конструкции, значительному снижению ее стоимости в связи с резким уменьшением расхода легированных сталей и повышает технологичность изделия [13, 20, 39, 40].
При использовании сварных соединений из разнородных сталей в конструкциях общего назначения достигается снижение веса изделия за счет изготовления наиболее напряженных деталей из высокопрочной стали. В машиностроительных конструкциях имеется большое число узлов, при работе которых лишь отдельные участки нагружены значительно больше остальной части изделия или подвержены воздействию различных видов износа. В рассматриваемых сварных узлах основное применение находят перлитные стали различного легирования [5, 6,11,13].
Примером такой конструкции является картер ведущего моста автомобиля, от работоспособности которого зависит исправность и безопасность автомобиля в целом. Эксплуатационная надежность ведущих мостов должна обеспечиваться на стадиях проектирования и изготовления. При этом необходимо удовлетворение всем предъявляемым требованиям к изделию, к которым относятся: герметичность картера моста, стойкость при приложении

крутящего момента без остаточной деформации, усталостная прочность и т.д. Так же необходимо учитывать технологическую особенность изготовления ведущего моста, трудоемкость и длительность операций технологического
В настоящей работе наибольший интерес представляют картеры ведущих мостов грузовых автомобилей с повышенной проходимостью, к которым предъявляются повышенные эксплуатационные требования. К рассмотрению были приняты штампосварные картера задних ведущих мостов, изготавливаемые на Открытом Акционерном Московском Обществе “Завод имени И. А. Лихачева” (АМО ЗИЛ) для автомобилей ЗИЛ-131, ЗИЛ-1 ЗЗГ, ЗИЛ-432720 и ЗИЛ-432730 (рис. 1). Основной трудностью при изготовлении картеров является получение качественного сварного соединения концевых I фланцев с рукавами балки картера моста (рис. 2). Балка картера изготавливается из стали 17ГС, а концевые фланцы - из среднеуглеродистой стали 45, для придания им после сварки определенной твердости на рабочих поверхно-

Сварка в соеде СОг
Сварка в смеси 80/£Аг-+20/£СОг
Проволоко
СВ-08Г2С
Проволока
Св-38Г2С
Проволоко Св—08ХЗГ2СМ
Проволоко
СВ-08ХЗГ2СМ
III ІІ-ІІ 1-І
НІ-НІ 11
НІ-НІ 11-11 1-І

0,60,4
- сварной ыов около зоны сплавления со стороны "Толи 45 Е<|- сворной нов
[ | сворной ыов около зоны сплавления со стороны столи І.7ГС
Рис. 12. Диаграмма содержания марганца в сварных швах: А - сталь 17ГС; Б - сталь 45; В - проволока Св-08Г2С; Г - проволока Св-08ХЗГ2СМ
0,82
Сварке в
Проволока
Св-08Г2С
ІІІ-ІІІ ІІ-ІІ 1-І
0,25
среде С0г
Проволоко
Св-08ХЗГ2СМ
ІІІ-І1І
ІІ-ІІ
0 4?
Сварко в смеси 80/£Аг+2О/£СОг—
Проволоко
СВ-08Г2С
Проволоко
СВ-08ХЗГ2СМ
ш-ш
- ІІІ-І
ІІ-ІІ
у/— СВОРНОЙ ыов около зоны еппаъленяп со стоооны столи 45 СВОРНОЙ шов
сваоной ыов около зоны сплавления со стороны стали 17ГС
Рис. 13. Диаграмма содержания кремния в сварных швах: А - сталь 17ГС; Б - сталь 45; В - проволока Св-08Г2С; Г - проволока Св-08ХЗГ2СМ