Прогнозирование твердости сварных соединений деталей машин на основе параметризации структур

• Автор: Беляев, Алексей Витальевич
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 130 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений и условных обозначений.

Введение.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Общие сведения о камерах сгорания.

1.2. Оценка структуры и механических свойств металлов

1.2.1. Металлографические исследования.

1.2.2. Методика отбора образцов

1.3. Основные положения мультифрактальной параметризации и мультифрактального анализа

1.3.1. Сведения из теории фракталов и мультифракталов

1.3.2. Параметризация структур.

1.3.3. Области применения мультифрактального анализа.
1.3.4. Применение параметризации структур для оценки качества
металлов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Постановка задач.
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ, ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследований.
2.2. Методы исследований.
2.2.1. Измерение твердости по Виккерсу.
2.3. Метод мультифрактальной параметризации
2.4. Характеристика технологического процесса аргонодуговой сварки
2.5. Методы статистической обработки результатов измерений
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ ШВОВ НАРУЖНОГО КОРПУСА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ.
3.1. Исследование состава, структуры и свойств аустенитной стали
1 ОХ НТ2Р
3.2. Расчет склонности стали XНТ2Р к горячим трещинам.
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПРИ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКЕ
4.1. Расчетные методы
4.1.1. Определение схемы нагреваемого тела и источника нагрева.
4.2. Тепловой расчет аргонодуговой сварки наружного корпуса камеры сгорания
4.2.1. Влияние режима сварки и теплофизических свойств металла
на поле температур.
4.3. Использование ЭВМ для расчета полей температур
4.4. Экспериментальное определение температуры при сварке
4.5. Рекомендации по выбору параметров режима аргонодуговой
1 сварки.
Выводы к главе 4.
ГЛАВА 5. ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ СТРУКТУР СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ НАРУЖНЫХ КОРПУСОВ КАМЕР СГОРАНИЯ.
5.1. Подготовка изображений к параметризации структур
5.2. Последовательность проведения параметризации металлографической структуры.
5.3. Влияние характера подготовки изображений на результаты параметризации.
5.4. Результаты параметризации структур сварных соединений из аустенитной стали XНТ2Р
5.5. Взаимосвязь твердости сварных соединений с результатами параметризации.
5.6. Исследование параметров однородности и упорядоченности сварного соединения с трещиной.
5.7. Влияние дефектов подготовки и структуры на результаты параметризации.
5.8. Параметризация плазменных покрытий
Выводы к главе 5.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Результаты исследований нашли применение при прогнозировании механических свойств деталей машиностроения на ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение», ОАО «Казанькомпрессормаш» и используются в учебном процессе, что подтверждено актами внедрения. Личный вклад соискателя заключается в адаптации методологии параметризации структур для прогнозирования механических свойств сварных соединений из сталей аустенитного класса без механических испытаний, в проведении исследований, обработке и обобщении экспериментальных результатов. Совместно с профессором Маминовым A. C. проводилось обсуждение результатов работы. Внедрение результатов исследований. Результаты исследований нашли практическое применение при прогнозировании свойств в лабораториях механических испытаний сварных деталей специального машиностроения па ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение», ОАО «Ка-занькомпрсссормаш» и предприятии ОАО Казанский завод «Электроприбор», что подтверждено актами внедрения (см. Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены, и обсуждались на конференциях: «XII-XVIII Туполсвскис чтения», г. Казань, - гг. XXXI Гагаринские чтения», г. Москва, г. VIII Королевские чтения», г. Самара, г. Электромеханические и внутрикамер-ные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», г. Казань, -, г. Современные проблемы повышения эффективности сварочного производства», г. Тольятти, г. Современная техника и технологии», г. Томск, - гг. Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АНТЭ-»», г. Казань, г. Современные проблемы специальной технической химии», г. Казань, г. Камские чтения», г. Н. Челны, г. Достоверность и обоснованность обеспечивается достаточным объемом проведенных экспериментальных исследований, применением комплекса методик определения механических свойств материалов, металлографического, спектрального и радиографического анализа на стандартных поверенных приборах, достаточного количества образцов. По материалам диссертации опубликовано печатных работ, из них две статьи в журналах, входящих в перечень ВАК. Диссертация состоит из списка условных обозначений, введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Содержит 0 страниц машинописного текста, рисунков, таблиц и библиографического списка из 2 наименований и 2 приложений. История работы. Методическая часть диссертации выполнялась на кафедре «Материаловедение, сварка и структурообразующие технологии» ГОУ ВПО КГТУ им. А.Н. Туполева при активной помощи к. A.C. Маминова и под руководством д. Э.Р. Галимова. ОАО «КМТТО», имеющем свидетельство об аттестации и поверке. ГЛАВА 1. Камера сгорания - объём, образованный совокупностью деталей двигателя, в котором происходит сжигание горючей смеси или твердого топлива. Конструкция камеры сгорания определяется условиями работы и назначением механизма/печи в целом; как правило, используются жаропрочные материалы [2]. Назначением камер сгорания является подвод тепловой энергии к рабочему телу (воздуху) в двигателе за счет превращения химической энергии в тепловую при сгорании топлива. Камеры сгорания турбореактивных двигателей подразделяются на основные и форсажные. Основные камеры сгорания (рис. Температура газа при выходе из основной камеры ограничена жаростойкостью лопаток турбины и достигает значений . Основная камера состоит из диффузора (1), наружного (4) и внутреннего (7) корпусов и жаровой трубы (5). Воздух из компрессора поступает в диффузор камеры, где происходит снижение скорости потока и распределение его по кольцевым каналам (6) между корпусом и жаровой трубой. Из каналов (6) воздух через отверстия поступает внутрь жаровой трубы, где осуществляется процесс горения. Топливо подводится в камеру с помощью форсунок (2). Форсунка и головная часть жаровой трубы с системой щелей и отверстий для прохода воздуха образует фронтовое устройство. Непосредственно за фронтовым устройством происходит подготовка топливовоздушной смеси - распыливание топлива на мелкие капли и перемешивание его с воздухом. Это способствует интенсивному протеканию процесса сгорания.