авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Диагностирование поверхностных остаточных напряжений в металлических покрытиях, нанесенных при восстановлении деталей сельскохозяйственной техники

На правах рукописи

ИГНАТЬЕВ Андрей Геннадьевич ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЯХ, НАНЕСЕННЫХ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Челябинск – 2008 2

Работа выполнена на кафедре «Сопротивление материалов» Феде рального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Челябинский государственный агроинженерный университет».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Жилкин Виталий Афанасьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Плаксин Алексей Михайлович доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ Бурумкулов Фархад Хикматович доктор технических наук, профессор Сапожников Сергей Борисович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Московский государствен ный агроинженерный университет им.

В.П. Горячкина»

Защита состоится «20» июня 2008 г., в 10 часов на заседании диссер тационного совета Д 220.069.01 при Челябинском государственном агроинженерном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр.

Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского го сударственного агроинженерного университета.

Автореферат разослан «12» мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор Басарыгина Е.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Восстановление изношенных деталей яв ляется важным резервом повышения эффективности технического об служивания сельскохозяйственной техники, машин и оборудования перерабатывающих отраслей АПК. При восстановлении изношенных деталей используется широкий спектр технологий, которые в боль шинстве своем не только обеспечивают требуемые размерные пара метры, но и позволяют получить повышенные с точки зрения твердо сти, прочности, износостойкости свойства поверхностного слоя. Од нако практика эксплуатации восстановленной техники показывает, что ее реальный ресурс зачастую оказывается существенно ниже ожидае мого. Причинами этого являются неудовлетворительное качество вос становления деталей, неоднородность структуры и механических свойств поверхностного слоя, появление неблагоприятных технологи ческих остаточных напряжений.

Напряженное состояние поверхностного слоя является важным фактором, определяющим надежность восстановленной детали. В ус ловиях эксплуатации подавляющее большинство деталей работает при знакопеременных нагрузках – в условиях усталостного нагруже ния, и растягивающие остаточные напряжения оказывают сущест венное негативное влияние на ресурс восстановленных деталей, вы зывают снижение их усталостной прочности на 35…50%. Поэтому решение важной народнохозяйственной задачи технологического обеспечения качества и надежности восстановленных деталей связа но с регламентированием комплекса показателей физико-механичес кого характера, из которых наиболее актуальны в настоящее время остаточные напряжения. Их величины должны определяться с учетом конструктивных особенностей деталей, неоднородности механиче ских свойств материалов, характера воздействия в процессе восста новления, режимов технологического процесса восстановления и иных факторов. Регулирование остаточных напряжений с созданием благоприятного их распределения в поверхностном слое является значительным резервом обеспечения требуемой надежности восста новленных деталей.

В настоящее время диагностирование остаточных напряжений при совершенствовании технологий восстановления может быть вы полнено в основном косвенным путем с использованием накоплен ных данных о закономерностях их формирования, распределения, влияния и возможностях их регулирования. Практика восстановления деталей показывает, что этот фактор обычно не учитывается при со вершенствовании технологий. Главная причина этого – отсутствие пригодных методов и технических средств диагностирования.

Следовательно, одной из наиболее актуальных проблем обеспе чения качества и надежности восстановленных деталей является ди агностирование остаточных напряжений. В первую очередь это свя зано с разработкой методов и технических средств измерения, позво ляющих оперативно получать требуемый объем информации. Реше нию этой проблемы посвящена настоящая диссертационная работа, в которой разработан метод диагностирования поверхностных остаточ ных напряжений в металлических покрытиях, нанесенных при вос становлении деталей.

Цель работы. Обеспечение требуемого уровня надежности вос становленных деталей путем совершенствования технологий восста новления на основе диагностирования остаточных напряжений в де талях сельскохозяйственной техники и оборудования перерабаты вающих отраслей АПК.

Центральная гипотеза: возможно оперативное неразрушающее диагностирование остаточных напряжений в восстановленных дета лях на основе совместного использования упругопластического кон тактного взаимодействия индентора с поверхностью детали и коге рентно-оптического способа регистрации деформированного состоя ния поверхности.

Научная гипотеза: существует количественно-качественная взаимосвязь параметров деформированного состояния поверхности вокруг отпечатка, возникающего в результате упругопластического вдавливания индентора в поверхность восстановленной детали, с ос таточными напряжениями, условиями нагружения и геометрически ми и механическими характеристиками индентора и поверхностного слоя детали.





Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

– на основе анализа и синтеза НИР, производственного опыта процессов диагностирования сформулировать научную проблему обеспечения требуемого уровня надежности восстановленных дета лей на основе диагностирования остаточных напряжений и выявить перспективные методы их измерения;

– установить закономерности влияния остаточных напряжений на деформированное состояние поверхности восстановленной детали вокруг отпечатка при упругопластическом вдавливании сферического индентора с учетом силовых и механических факторов и на базе этих закономерностей разработать принципиальные основы диагностиро вания остаточных напряжений в восстановленных деталях;

– разработать способы и технологии оптической и цифровой ре гистрации данных при диагностировании остаточных напряжений в восстановленных деталях с использованием методов голографиче ской интерферометрии и электронной спекл-интерферометрии, а так же обработки данных с использованием персонального компьютера с целью получения значения диагностического параметра;

– на основе использования упругопластического вдавливания шарового индентора, оптической регистрации деформированного со стояния поверхности в окрестности отпечатка и определения допус тимых условий и режимов их применения разработать метод и техни ческие средства диагностирования остаточных напряжений в деталях;

– изучить закономерности распределения остаточных напряже ний в деталях, восстановленных с использованием различных техно логий, и разработать рекомендации по регулированию остаточных напряжений с целью повышения надежности восстановленных дета лей;

– провести апробацию методов и технических средств на вос становленных деталях и дать технико-экономическую оценку эффек тивности совершенствования технологий восстановления с учетом данных об остаточных напряжениях.

Объект исследования: деформированное состояние поверхно сти диагностируемой детали в локальной области, возникающее в ре зультате упругопластического вдавливания индентора в поверхность и формирующееся под влиянием остаточных напряжений.

Предмет исследования: зависимости параметров локального формоизменения поверхности детали от поверхностных остаточных напряжений при упругопластическом вдавливании индентора.

Научная новизна. Выполненные в работе исследования позво лили получить совокупность новых положений и результатов:

– теоретически доказана возможность диагностирования по верхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях и разработан новый метод, основанный на использовании упругопла стического контактного взаимодействия индентора с поверхностью детали, новизна которого защищена авторским свидетельством (А.с.

№ 1717941);

– впервые установлено, что диагностическим признаком напря женного состояния поверхности детали при упругопластическом вдавливании индентора является распределение нормальных дефор мационных перемещений вокруг отпечатка (в наплыве). Показано, что остаточные напряжения вызывают изменение распределения нор мальных перемещений в наплыве в сравнении с его профилем для ненапряженного материала;

– впервые установлены закономерности и разработана матема тическая модель формирования наплыва вокруг отпечатка при вдав ливании в поверхность детали шарового индентора с учетом влияния комплекса факторов: степени силового воздействия, механических свойств основного материала детали, механических свойств материа ла и геометрических параметров поверхностного слоя, геометриче ских характеристик индентора, поверхностных остаточных напряже ний. На основании модели получены расчетные зависимости для оп ределения компонент тензора поверхностных остаточных напряже ний по данным о нормальных перемещениях в наплыве;

– выявлены возможности, преимущества и разработаны вариан ты применения когерентно-оптических методов в качестве способа регистрации при диагностировании остаточных напряжений в дета лях, восстановленных нанесением металлических покрытий. Разрабо таны способы и оптические системы регистрации и обработки интер ференционных картин при диагностировании остаточных напряже ний, новизна которых защищена авторскими свидетельствами (А.с.

№ 1276046, 1342179);

– доказано, что распределение нормальных деформационных перемещений поверхности детали в наплыве вокруг отпечатка несет в себе информацию о направлении главных осей, величинах и знаках компонент тензора главных остаточных напряжений. Предложены новые способы выделения полезной информации, обеспечивающие диагностирование остаточных напряжений с допустимой погрешно стью (А.с. № 1543259, 1640538);

– впервые предложен подход к обоснованию нормативных зна чений структурного параметра (остаточных напряжений), при кото рых обеспечивается требуемый уровень надежности восстановлен ных деталей по характеристикам усталостной прочности;

– получены новые данные о закономерностях распределения по верхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электроконтактной приваркой присадоч ных материалов и электроискровым наращиванием. Показано, что опасными являются краевые области восстановленного участка по верхности, где остаточные напряжения в 1,15…1,30 раза выше их уровня в центральной области. Подтверждено, что одним из эффек тивных способов регулирования остаточных напряжений является применение поверхностного пластического деформирования, приво дящее к повышению предела выносливости восстановленных деталей на 10…40%.

Практическая ценность полученных результатов работы со стоит:

– в обеспечении возможности экспресс-диагностирования по верхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях с целью совершенствования технологий и выбора рациональных режи мов восстановления;

– в разработке метода диагностирования остаточных напряже ний, который характеризуется высокой чувствительностью, точно стью и информативностью измерений, простотой регистрации и об работки информации, по степени воздействия квалифицируется как условно неразрушающий;

– разработке технических средств диагностирования остаточных напряжений на основе когерентно-оптических методов, предназна ченных для применения в лабораторных условиях;

– разработке методического обеспечения диагностирования по верхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях;

– практическом применении результатов диагностирования по верхностных остаточных напряжений для выбора рациональных тех нологических режимов восстановления деталей и регулирования ос таточных напряжений, обеспечивающих снижение уровня растяги вающих остаточных напряжений и повышение надежности деталей.

Научные и практические результаты диссертационной работы (методология, модели, технические, технологические и иные реше ния) использованы в опытно-конструкторских и технологических раз работках:

– ООО «Композит» (г. Нижний Тагил) при совершенствовании технологии восстановления плунжеров гидропрессов электродуговой наплавкой;

– Башкирским государственным аграрным университетом при совершенствовании технологий восстановления широкой номенкла туры деталей сельскохозяйственной техники и перерабатывающих предприятий АПК электроконтактной приваркой присадочных мате риалов;

– Институтом механики и энергетики Мордовского государст венного университета им. Н.П.Огарева при совершенствовании тех нологий восстановления автотракторных деталей электроискровым наращиванием;

– в/ч 20346 (г. Мурманск) для оценки нагруженности и остаточ ных напряжений в крупногабаритных конструкциях.

Метод и технические средства измерения остаточных напряже ний применяются в научно-исследовательских и опытно-конструк торских работах кафедры «Сопротивление материалов» ЧГАУ.

На защиту выносятся:

– математическая модель формирования наплыва вокруг отпе чатка при вдавливании в поверхность детали шарового индентора с учетом влияния комплекса факторов;

– метод диагностирования поверхностных остаточных напряже ний в деталях, восстановленных нанесением металлических покры тий;

– способы и технологии оптической и цифровой регистрации данных при диагностировании поверхностных остаточных напряже ний в восстановленных деталях;

– допустимые условия и режимы применения метода и техниче ских средств диагностирования;

– закономерности распределения поверхностных остаточных напряжений в деталях, восстановленных с использованием различ ных технологий, и рекомендации по регулированию остаточных на пряжений с целью обеспечения требуемого уровня надежности вос становленных деталей;

– результаты апробации метода и технических средств диагно стирования и технико-экономическая оценка эффективности совер шенствования технологий восстановления с учетом данных об оста точных напряжениях.

Апробация результатов диссертации. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались:

– на международных конференциях: научно-методологическом семинаре по гидродинамике судов (г. Варна, Болгария, 1988), «Свар ные конструкции» (г. Киев, 1990), научно-технической конференции стран СНГ «Производство и надежность сварных конструкций» (г. Калининград, 1993);

научных конференциях 1-й и 3-й Междуна родной специализированной выставки «Машиностроение. Прогрес сивные технологии» (г. Челябинск, 1997, 1999);

«Новоселовские чте ния» (г. Уфа, 2004), «Научные проблемы развития ремонта, техниче ского обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» (г. Москва, 2005), «Достижения науки – агропромышленному произ водству» (г. Челябинск, 2006, 2007, 2008), «Агротехинновации в АПК» (г. Москва, 2006), «Ресурсосберегающие технологии техниче ского сервиса» (г. Уфа, 2007), «Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе» (г. Москва, 2007);

– на всесоюзных и всероссийских конференциях и семинарах:

«Применение лазеров в науке и технике» (г. Иркутск, 1988);

«Авто матизация в сварочном производстве» (г. Ижевск, 1989);

«Прочность и диагностика сварных конструкций» (г. Москва, 1991);

«Актуальные проблемы преподавания в современных технических университетах» (г. Уфа, 1997);

«Проблемы промышленной безопасности в системе нефтегазового комплекса и трубопроводного транспорта» (г. Уфа, 2005);

– на региональных конференциях и семинарах: «Применение ла зеров в промышленности и научных исследованиях» (г. Челябинск, 1988);

«Применение лазеров в народном хозяйстве» (г. Челябинск, 1989);

конференциях сварщиков Урала (г. Екатеринбург, 1999, г. Че лябинск, 2000, г. Курган, 2002), «Контроль технологий, изделий и ок ружающей среды физическими методами» (г. Челябинск, 2004), «Наука – Образование – Производство» (г. Нижний Тагил, 2004), ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и со трудников Южно-Уральского государственного университета (г. Че лябинск, 1996-2004) и Челябинского государственного агроинженер ного университета (2006-2008).

Результаты диссертационной работы доложены и одобрены на заседании Научно-технического совета при Межрегиональном коми тете по сельхозмашиностроению Ассоциации экономического взаи модействия областей и республик Уральского региона (протокол № от 18 апреля 2007 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубли ковано 76 научных работ, в том числе 4 монографии, описания изо бретений к 5 авторским свидетельствам, 12 статей в журналах, реко мендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из вве дения, 6 глав, основных выводов, списка использованных источников из 332 наименований, приложений;

изложена на 324 страницах, со держит 119 рисунков, 26 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность работы, кратко отражено основное содержание диссертационной работы.

В первой главе «Состояние проблемы и задачи исследования» проанализированы и обобщены данные литературных источников, связанные с проблемой диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях.

Основополагающими в решении проблем восстановления дета лей, обеспечения их надежности и технического диагностирования являются труды Н.В.Авдеева, Ф.Х.Бурумкулова, Е.Л.Воловика, Л.С.Ермолова, В.М.Кряжкова, В.В.Курчаткина, П.П.Лезина, В.М.Михлина, В.П.Лялякина, А.С.Проникова, А.В.Поляченко, А.М.Плаксина, Е.А.Пучина, А.Э.Северного, А.И.Сидорова, И.Е.Уль мана, В.И.Черноиванова и др. Значительный вклад в развитие науки об остаточных напряжениях и методах их измерения внесли О.А.Бакши, И.А.Биргер, В.А.Винокуров, Я.Д.Вишняков, Н.Н.Дави денков, В.А.Деев, Л.И.Дехтярь, А.Г.Григорьянц, Д.А.Игнатьков, Н.В.Калакуцкий, В.А.Кархин, Б.С.Касаткин, Л.А.Копельман, П.И.Кудрявцев, Н.А.Махутов, О.Н.Михайлов, Г.А.Николаев, Н.О.Окерблом, Е.О.Патон, Н.Н.Прохоров, В.М.Сагалевич, С.Б.Са пожников, W.Cheng, M.T.Flaman, M.Moore, A.Niku-Lari и др. отечест венные и зарубежные ученые. Применению оптических методов при измерении остаточных напряжений посвящены труды А.А.Антонова, М.Х.Ахметзянова, В.А.Жилкина, Л.М.Лобанова, А.А.Рассохи, Г.Н.Чернышева, А.Е.Штанько, В.П.Щепинова, В.В.Яковлева и др.

Анализ современного состояния задачи диагностирования оста точных напряжений в восстановленных деталях позволил сделать сле дующие выводы.

Остаточные напряжения являются существенным фактором, оказывающим влияние на надежность восстановленных деталей. На фоне возрастающей потребности в информации об остаточных на пряжениях, необходимой для совершенствования технологий восста новления с целью обеспечения требуемого уровня надежности вос становленных деталей, решение проблемы диагностирования оста точных напряжений актуально.



Данные об остаточных напряжениях в поверхностном слое вос становленных деталей являются объективным основанием для со вершенствования технологий ремонта путем оптимизации техноло гических режимов и применения методов регулирования остаточных напряжений.

В настоящее время очевидно отсутствие методов и технических средств диагностирования остаточных напряжений в восстановлен ных деталях, соответствующих современным требованиям по инфор мативности, производительности измерений, универсальности, ми нимизации воздействия, пригодности к экспресс-контролю.

С учетом современных требований и особенностей восстанов ленных деталей перспективен метод определения остаточных напря жений, основанный на использовании упругопластического вдавли вания индентора и регистрации отклика с применением когерентно оптических методов. Однако современный уровень развития не обес печивает возможности его широкого внедрения.

Можно утверждать, что имеет место проблемная ситуация, в ос нове которой лежит противоречие между необходимостью обеспе чить требуемый уровень надежности восстановленных деталей и от сутствием теоретических и практических знаний по диагностирова нию важного параметра технического состояния – остаточных на пряжений. Проведенный анализ дает основание говорить о том, что современный уровень научного знания не позволяет разрешить воз никшие противоречия. В научной литературе не сформулирована концепция диагностирования остаточных напряжений в восстанов ленных деталях, не определены структурные и диагностические па раметры, их номинальные и предельные значения. Это, в первую оче редь, связано с отсутствием пригодных для диагностирования мето дов и технических средств. Следовательно, проблемная ситуация яв ляется актуальной, важной в научном и хозяйственном аспектах, свя зана с восстановлением работоспособности сельскохозяйственной техники и требует разрешения. Доступные и эффективные пути раз решения этого противоречия предполагают разработку метода и тех нических средств диагностирования остаточных напряжений в вос становленных деталях.

Во второй главе «Аналитическое описание взаимосвязи оста точных напряжений с параметрами деформированного состояния поверхности детали вокруг отпечатка индентора» представлены результаты теоретического исследования деформированного состоя ния поверхности детали вокруг отпечатка, возникающего в результа те упругопластического вдавливания шарового индентора.

В контексте решаемой проблемы структурным параметром яв ляются остаточные напряжения в точке на поверхности детали, опи сываемые следующим набором данных: положение главных осей на пряжений на поверхности, величины и знаки действующих компо нент главных остаточных напряжений. В качестве источника данных для получения диагностического параметра использовано деформи рованное состояние поверхности детали вокруг отпечатка. Диагно стическим параметром являются нормальные перемещения поверх ности детали в окрестности отпечатка в виде как распределения, так и набора значений в объеме, необходимом и достаточном для опреде ления структурного параметра. Теоретическое исследование нацеле но на раскрытие количественной взаимосвязи между структурным и диагностическим параметрами, т.е. между поверхностными остаточ ными напряжениями в восстановленной детали и нормальными пере мещениями поверхности в наплыве вокруг отпечатка индентора.

Для достижения поставленной цели теоретического исследова ния решены следующие задачи: 1) установлены закономерности формирования распределения нормальных перемещений вокруг от печатка (в наплыве) для детали без остаточных напряжений;

2) опре делены основные геометрические параметры, характеризующие рас пределение перемещений в наплыве;

3) выявлены основные факторы, влияющие на характеристики распределения перемещений, и выпол нено количественное описание их влияния;

4) исследовано влияние остаточных напряжений на распределение перемещений в наплыве;

5) установлена количественная связь между остаточными напряже ниями и перемещениями.

Анализ деформированного состояния поверхности детали во круг отпечатка выполнен методом конечных элементов. Задача рас смотрена в осесимметричной постановке. Контртело состоит из ос новного металла (ОМ) и поверхностного слоя (металла покрытия – МП) малой толщины, механические свойства которого отличаются от свойств ОМ. Исходные данные для контртела: форма поверхности – плоская;

материал – упругопластический, упрочняющийся;

диаграм ма деформирования каждого из материалов – билинейная, описывае мая пределами текучести том и тмп и модулями упрочнения Eтом и Eтмп. Характеристики индентора: форма поверхности – шаровая;

диа метр D = 5…15 мм;

материал – идеально упругий. Входные варьи руемые параметры: усилие вдавливания F = 0…5000 Н;

механические свойства материалов ОМ и МП в пределах т = 200…2000 МПа, Eт = 5000…15000 МПа;

остаточные напряжения xост и yост в диапазоне от -том до +том (рисунок 1);

толщина покрытия hп = 0…1 мм. Выход ные параметры: величины и распределение нормальных перемеще ний поверхности W(r) вокруг отпечатка;

диаметр отпечатка d.

y z y ост F x ост D x r отпечаток d h Рисунок 1 – Расчетная схема задачи о перемещениях поверхности при вдавливании индентора Диапазон изменения механических свойств ОМ и МП охватывал основные материалы, используемые при изготовлении деталей сель хозтехники. Диапазон изменения толщины поверхностного слоя (по крытия) соответствовал данным по износу и способам восстановле ния деталей. Диапазон изменения усилия вдавливания индентора обеспечивал создание отпечатка диаметром d = 0,5…2,0 мм, что обу словлено условиями упругопластического нагружения. Программа исследования включала в себя два этапа. На первом этапе исследова ли влияние варьируемых параметров на диаметр отпечатка и переме щения в наплыве для однородной детали, на втором этапе – для дета ли с покрытием с учетом данных, полученных на первом этапе.

Профиль перемещений поверхности состоит из отпечатка и об ласти выпучивания – наплыва (рисунок 2). Распределение нормаль ных перемещений в наплыве описывается тремя геометрическими характеристиками: радиусом отпечатка rотп = d/2, радиусом наплыва rmax, высотой наплыва Wmax. Величина радиуса наплыва практически не зависит от свойств материала;

rmax = (1,2±0,1)rотп.

Установлены факторы, влияющие на геометрические характери стики наплыва: силовой – усилие вдавливания;

геометрические – диаметр индентора, диаметр отпечатка, толщина поверхностного слоя;

механические – механические свойства основного металла и металла поверхностного слоя, поверхностные остаточные напряже ния. Аналитические уравнения математической модели формирова ния наплыва вокруг отпечатка с учетом перечисленных факторов по лучены путем аппроксимации данных численного решения. Цен тральными в математической модели являются установленные зако номерности, имеющие устойчивый характер и свойственные широ кому спектру металлических материалов, применяемых при изготов лении и восстановлении деталей сельхозтехники.

W/Wmax 1, наплыв 0, 0 2r/d Рисунок 2 – Профиль и основные 1,0 4, 2,0 3, геометрические параметры 2rmax/d -0, наплыва отпечаток Связь между усилием вдавливания F и диаметром отпечатка d при вдавливании шарового индентора диаметром D = 10 мм для всех рассмотренных материалов с погрешностью не выше 1,5% описыва ется степенной зависимостью 0, F d ( F ) = d0 F, (1) F где d0F – условный диаметр отпечатка (мм) при усилии F0 = 1 Н.

Влияние механических свойств материала на диаметр отпечатка проявляется в изменении условного диаметра d0F. Установленная за кономерность имеет общий характер и рассматривается в качестве первой диаграммы вдавливания «диаметр отпечатка d – усилие вдав ливания F» в диапазоне изменения диаметра.

Связь между максимальным перемещением в наплыве Wmax и диаметром отпечатка d для всех рассмотренных материалов с по грешностью не выше 3% описывается степенной зависимостью n dW Wmax (d ) = W0 d, (2) d где W0d – условное максимальное перемещение (мм) при диаметре отпечатка d0 = 1 мм.

Влияние механических свойств материала на высоту наплыва проявляется через изменение условного максимального перемещения W0d и показателя степени nW. Данная закономерность также имеет общий характер и рассматривается как вторая диаграмма вдавлива ния «высота наплыва Wmax – диаметр отпечатка d» в рассматриваемом диапазоне диаметров отпечатка.

Отношение условных диаметров отпечатков d0F первой диа граммы вдавливания для двух произвольных материалов не зависит от пластических свойств материалов и определяется только отноше нием пределов текучести:

0, d 0 F 2 т =. (3) d 0 F 1 т Отсюда следует, что величина диаметра отпечатка при вдавли вании индентора диаметром D = 10 мм в упругопластической стадии нагружения зависит от усилия вдавливания индентора и предела те кучести материала:

0, 0, ту F d = d0 Fу, (4) т Fу где ту = 1 МПа;

d0Fу = 0,29 мм;

Fу = 1 Н.

Исходя из этого, получаем 3, т2 d =, (5) т1 d 1, 3, d0 Fу F т = ту, или (6) d Fу т.е. по измеренному диаметру отпечатка при известном усилии вдав ливания можно определить предел текучести материала.

Зависимость параметров второй диаграммы вдавливания «Wmax – d» от механических свойств материала представляется в виде 0, 8 т 10 тб 3 1 exp 3 т 3 тб nW W0 d = =, (7) ;

9 3 т Eт E 9 / 8 nWб W0 dб exp exp exp т тб 4 тб Eтб Eтб т где тб = 325 МПа;

Eтб = 1·104 МПа;

W0dб = 1,0·10–3 мм;

nWб = 1,0.

Погрешность определения параметров диаграммы вдавливания по приведенным выражениям не превышает 7% для W0d и 5% для nW.

Выражения (2) и (7) математической модели показывают, что вели чина максимальных перемещений Wmax в наплыве вокруг отпечатка зависит от усилия вдавливания индентора F (через диаметр отпечатка d), предела текучести материала т и его пластических свойств (через модуль упрочнения Eт).

Влияние диаметра индентора на перемещения в наплыве про является в изменении параметров второй диаграммы вдавливания:

W0 d D = 0 или W0 d D = CW = const, W 0 d (10) D (8) log nW log nW log D = = Cn = const, или log nW (10) log D0 log D где W0d(10), nW(10) – параметры диаграммы вдавливания для индентора диаметром D0 = 10 мм.

Выражения (8) позволяют при изменении диаметра индентора исключить проведение дополнительных экспериментальных работ.

Для учета влияния характеристик покрытия (толщины и меха нических свойств металла) предложена графо-аналитическая модель, в соответствии с которой перемещения в точках на расстоянии r = 1,2rотп от центра отпечатка, обозначенные Wrm, определяются с помо щью функции влияния fh(hп/d):

Wrm = Wmaxмп [ f h (hп / d ) + 1], (9) мп где Wmax – максимальное перемещение в наплыве для однородного контртела из металла покрытия, hп/d – относительная толщина по крытия, приведенная к диаметру отпечатка.

Математическое выражение этой функции влияния имеет вид f ( hп / d ) f h (hп / d ) = 2 1 e, 3 (10) а значение входящего в нее комплекса f(hп/d) определяется графиче ским способом (рисунок 3). При построении графика для полученно го отпечатка диаметром d следует предварительно вычислить макси мальное значение комплекса f(hп/d):

т мп max f ( hп / d ) = ом 1 (11) т и опорные относительные толщины покрытия h/d и hп3/d:

h hп1 т мп = 1 + 0,2 ом 1 ;

(12) d d т мп hп3 k s + 1 hs =. (13) d 2 d В выражениях (12) и (13) hп1/d = 0,25;

ks = hsом/ hsмп;

hs F = 0,3. (14) 2 т d d f(hп/d) 0, 0, 0, Рисунок 3 – Вид зависимости 0, значения комплекса f(hп/d) от толщины покрытия hп/d 0,2 0,4 0,6 0, h/d 1,25h/d hп3/d Изменение радиуса наплыва при наличии покрытия с учетом степени влияния материалов ОМ и МП определяется по уравнениям r (h ) т мп max п 1 = 1, 2 hп 1 при hп hп2 ;

ом r мп max т (15) rmax (hп ) 0,03 т мп 1 = 6 1 при hп hп2, h ом r мп пт max где hп2 – опорная толщина покрытия, hп2 hп3/2.

Выражения (10)-(15) математической модели описывают изме нение распределения перемещений в наплыве под влиянием характе ристик покрытия относительно профиля наплыва для однородного контртела со свойствами металла покрытия.

Остаточные напряжения вызывают значительные изменения в распределении нормальных перемещений в наплыве вокруг отпечат ка. Обозначим измеряемое на расстоянии r = 1,2rотп от центра отпе чатка перемещение при действии остаточных напряжений W. Для ненапряженного материала детали W = Wrm. Сжимающие остаточные напряжения вызывают увеличение перемещения W, причем с ростом сжимающих напряжений это перемещение возрастает. Растягиваю щие остаточные напряжения, наоборот, вызывают уменьшение пере мещения W. Для количественного описания взаимосвязи величины перемещения W с остаточными напряжениями использовано его от носительное изменение: W/Wmaxмп = (W – Wrm)/Wmaxмп, которое пока зывает связь между перемещениями и остаточными напряжениями в независимом от механических свойств материалов виде (рисунок 4).

W /Wmaxмп 1, 0, ост/т Рисунок 4 – Зависимость величины -1,0 -0,5 +0,5 +1, -0,5 относительного разностного -1, перемещения от остаточных -1, напряжений Зависимость относительного изменения величины перемещения от остаточных напряжений имеет вид 2 ост W = 2 1 e т, 3 мп (16) мп Wmax W = W Wrm, где (17) тмп – предел текучести металла покрытия, индекс «мп» указывает, что характеристика имеет отношение к металлу покрытия.

Представленная выражениями (1)-(17) математическая модель описывает комплексное влияние набора силовых, геометрических и механических факторов на геометрические параметры наплыва во круг отпечатка. Она предназначена для получения частного решения о влиянии перечисленных факторов на величину перемещения в на плыве на расстоянии r = 1,2rотп от центра отпечатка. Математическая модель показывает наличие однозначной связи между структурным и диагностическим параметрами и доказывает возможность определе ния: 1) предела текучести материала по измеренному диаметру отпе чатка;

2) поверхностных остаточных напряжений по измеренному пе ремещению в наплыве на расстоянии r = 1,2rотп от центра отпечатка.

В третьей главе «Применение когерентно-оптических мето дов регистрации при диагностировании остаточных напряжений в восстановленных деталях» представлены технические решения, связанные с разработкой способа регистрации диагностического па раметра. В качестве способа измерения использованы голографиче ская интерферометрия (ГИ) и электронная спекл-интерферометрия (ЭСИ). Доказано, что эти методы обеспечивают измерение диагно стического параметра и обладают преимуществами перед другими средствами измерения.

Для измерения нормальных перемещений в наплыве методом ГИ следует использовать оптические системы интерферометров, об ладающие избирательной и максимальной чувствительностью к нор мальным перемещениям поверхности и обеспечивающие регистра цию перемещений в локальной области, размеры которой сопостави мы с диаметром отпечатка. Для этой цели применялись оптические системы записи голограмм сфокусированного изображения с освеще нием и наблюдением поверхности в направлении нормали, обеспечи вающие чувствительность к перемещению, равную /2 (~0,32 мкм), где – длина волны излучения.

Остаточные напряжения вызывают появление количественных изменений в распределении нормальных перемещений в наплыве, ко торые наблюдаются на фоне базового распределения перемещений при вдавливании индентора в аналогичную ненапряженную деталь.

Для выделения полезной части информации на этапе ее регистрации разработаны способы и оптические системы фазовой компенсации полей перемещений. Представленная на рисунке 5 оптическая систе ма позволяет сравнивать поля перемещений одного знака. Она пред назначена для оптического вычитания из объема регистрируемой ин формации данных, связанных с вдавливанием индентора в ненапря женную деталь. С ее помощью записывается разностная информация о полях перемещений в исследуемых участках поверхности.

5 1 6 Рисунок 5 – Оптическая система фазовой компенсации полей перемещений одного знака: 1 – лазер;

2, 3 – исследуемые участки поверхности;

4 – делитель;

5, 6 – полупрозрачные зеркала;

7, 8 – объективы;

9, 11 – зеркала;

10 – фотопластинка ЭСИ – это семейство методов измерения, основанных на регист рации полей перемещений с использованием телевизионной камеры и их последовательной обработке электронным способом в цифровой форме. Для измерения нормальных перемещений методом ЭСИ пред ложено использовать оптическую систему, построенную по принципу интерферометра Майкельсона (рисунок 6). В диссертации представ лены технологии регистрации и обработки спекл-интерферограмм.

В В Рисунок 6 – Оптическая схема электронного спекл-интерферо метра: 1 – лазер;

2 – коллиматор;

3 – делитель (полупрозрачное зер кало);

4 – объект;

5 – зеркало;

6 – объектив;

7 – цифровой фото детектор (видеокамера) к компьютеру Проведенные исследования обеспечили возможность измерения диагностического параметра в требуемом объеме в виде как распре деления нормальных перемещений в наплыве, так и набора значений.

В четвертой главе «Экспериментальное подтверждение адек ватности математической модели взаимосвязи остаточных на пряжений с параметрами деформированного состояния поверх ности детали вокруг отпечатка индентора» приведены результаты экспериментальных исследований с использованием разработанных измерительных систем. Их целью было подтверждение установлен ных в ходе теоретического исследования качественных и количест венных закономерностей: 1) распределения перемещений в наплыве вокруг отпечатка;

2) формирования базового распределения переме щений в наплыве с учетом влияния усилия вдавливания, диаметра шарового индентора, механических свойств материала детали, харак теристик покрытия;

3) влияния остаточных напряжений в детали на распределение нормальных перемещений в наплыве. Исследования проведены на широком спектре металлических материалов, исполь зуемых при изготовлении и восстановлении деталей.

Виды регистрируемой информации и полученное эксперимен тальным путем распределение нормальных перемещений в наплыве при вдавливании индентора в поверхность детали без остаточных на пряжений показаны на рисунке 7.

W/Wmax 1, 0, 0, 0, rmax r/d 0,5 1,0 1,5 2, а б в Рисунок 7 – Виды регистрируемой информации: а – отпечаток индентора;

б – интерферограмма нормальных перемещений;

в – распределение нормальных перемещений в наплыве Экспериментальными исследованиями доказана применимость и точность математического описания влияния усилия вдавливания ин дентора на диаметр отпечатка (первая диаграмма вдавливания «d – F») в виде (1). Коэффициент ковариации экспериментальных данных R2 = 0,98…0,99 (рисунок 8). Экспериментальные данные, показы вающие влияние диаметра отпечатка на величину максимального пе ремещения в наплыве Wmax для разных материалов (вторая диаграмма вдавливания), представлены на рисунке 9 и в таблице 1. Коэффици ент ковариации данных R2 = 0,89…0,99. Эти же данные доказывают зависимость параметров второй диаграммы вдавливания от механи ческих свойств материала, описанную выражениями (7) математиче ской модели. Здесь и далее данные о перемещениях приведены по от ношению к мере чувствительности оптической системы – половине длины волны излучения. Отношение 2W/ имеет смысл порядково го номера интерференционной полосы, проходящей через рассматри ваемую точку поверхности.

d, мм – сталь 45, 1, d(F) = 5,017·10-2·F0,43, R2 = 0,99;

– сталь 20Х, d(F) = 4,578·10-2·F0,43, R2 = 0,99;

0, – чугун ВЧ 60, d(F) = 4,786·10-2·F0,43, R2 = 0,99;

0, – сталь 12Х18Н10Т, d(F) = 5,924·10-2·F0,43, R2 = 0, F, Н 0 500 Рисунок 8 – Влияние усилия вдавливания индентора на диаметр отпечатка 2Wmax/ 2Wmax/ d, мм d, мм а б Рисунок 9 – Влияние диаметра отпечатка на величину максимального перемещения в наплыве: а – сталь 45, б – сталь 12Х18Н10Т Таблица 1 – Значения параметров второй диаграммы вдавливания «Wmax – d» для некоторых материалов Параметры диаграммы Число Коэффициент измере- вдавливания в виде (2) ковариации R Материал ний 2W0d / nW Сталь 45 29 3,95 1,72 0, Сталь 30Х13 61 4,14 2,32 0, Сталь 20Х 19 3,7 2,38 0, Сталь 12Х18Н10Т 31 2,64 1,35 0, Сталь 65Г 18 3,71 2,36 0, Сталь 16ГС 20 3,42 2,36 0, Сталь ВСт3сп 24 3,53 2,12 0, Сталь 15Х2МФА 23 3,73 2,23 0, Сталь У8А 27 2,95 2,98 0, Сталь 38ХГН 25 3,16 2,59 0, Сталь 30ХГСА 21 5,14 2,05 0, Сплав 01420 27 3,85 2,0 0, В таблице 2 приведены результаты экспериментальной проверки взаимосвязи предела текучести материала с диаметром отпечатка, описываемой уравнениями (3)-(6) математической модели. Качест венную и количественную оценку получаемых результатов проводи ли на основе сравнения с данными испытаний на растяжение стан дартных образцов по ГОСТ 1497-84, с измерениями по методике М.П.Марковца и со справочными данными. Экспериментально дока зана возможность определения предела текучести материала по из вестным усилию вдавливания шарового индентора диаметром 10 мм и диаметру отпечатка.

Влияние диаметра индентора на параметры второй диаграммы вдавливания, описанное выражениями (8) математической модели, исследовано с использованием инденторов диаметром 5,5;

7;

10 и 15 мм. Установлено, что возможно определение наиболее важного параметра диаграммы вдавливания – величины условного перемеще ния W0d – с достаточной точностью, погрешность не превышает 5%.

Математическая модель позволяет приближенно оценить изменение показателя степени nW, что связано с его относительно слабой чувст вительностью к свойствам материала и диаметру индентора.

Таблица 2 – Экспериментальные данные по определению предела текучести материалов Измеренный предел текучести, МПа по вы- по спра- по испыта Материал по методу раже- вочным ниям на рас- М.П.Марковца нию (6) данным тяжение Сталь 45 336 275...395 326 Сталь 30Х13 371 350…780 381 Сталь 20Х 454 390…640 441 Сталь 12Х18Н10Т 198 190…280 211 Сталь 65Г 749 690…785 – Сталь 16ГС 295 275…325 – Сталь ВСт3сп 238 205…245 – Сталь 15Х2МФА 260 255…320 – Сталь У8А 1159 750...1300 – Сталь 38ХГН 331 315...490 – Сталь 30ХГСА 610 490...675 – Чугун ВЧ 60 394 370…390 – Сплав 01420 245 220…270 – Экспериментально на качественном уровне на примере комби нации материалов «сталь 45 + сталь У8А» доказаны закономерности влияния характеристик покрытия на распределение нормальных пе ремещений в наплыве.

Подтверждены положения математической модели о том, что характерными признаками влияния остаточных напряжений на рас пределение перемещений в наплыве являются: изменение распреде ления перемещений в сравнении с профилем наплыва для ненапря женной детали;

чувствительность распределения перемещений к ве личине и знаку остаточных напряжений. Доказан предполагаемый характер взаимодействия полей перемещений для ненапряженной де тали и детали с остаточными напряжениями. Полученные количест венные данные о связи между изменениями в распределении пере мещений и величинами поверхностных остаточных напряжений пол ностью совпадают с результатами теоретического исследования.

На рисунке 10 показаны распределения интерференционных по лос, полученные для ненапряженного материала образца и при дейст вии одноосного растягивающего и одноосного сжимающего остаточ ного напряжения при вдавливании индентора до появления одинако вого во всех трех случаях диаметра отпечатка. Остаточные напряже ния вызывают изменение характера распределения нормальных пе ремещений, которое приобретает двухосевую симметрию, совпадаю щую с главными осями эллипса напряжений.

x ост = 0, у ост = 0 x ост = 0, у ост 0 x ост = 0, у ост Рисунок 10 – Распределение интерференционных полос при действии одноосных остаточных напряжений Установлено, что для случая плоского напряженного состояния поверхности детали уравнение (16) представляется в виде двух неза висимых уравнений, описывающих связь между компонентами по ост ост верхностных главных остаточных напряжений x, y и разност ными нормальными перемещениями W(x), W(y) на главных осях:

ост 2 x ост 2 y ( x) ( y) W W = 2 1 e 3 т.

= 2 1 e 3 т ;

(18) Wmax Wmax Уравнения (18) для исследуемого материала детали описывают взаимосвязь перемещений в наплыве с поверхностными остаточными напряжениями для различных диаметров отпечатков, различных ве личин остаточных напряжений, разнообразных сочетаний компонент остаточных напряжений и позволяют определять знаки остаточных напряжений. Разброс экспериментальных данных по отношению к полученным выражениям с 95% доверительной вероятностью не пре вышает 10%. Теоретическим анализом и экспериментальными иссле дованиями доказана общность установленных закономерностей влияния поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях на распределение нормальных перемещений в наплыве во круг отпечатка для рассматриваемого в работе спектра материалов.

В пятой главе «Метод и технические средства диагностиро вания остаточных напряжений в восстановленных деталях» опи сан разработанный метод диагностирования остаточных напряжений в восстановленных деталях. Представлена экспериментальная опти ко-электронная установка, предназначенная для диагностирования остаточных напряжений в лабораторных условиях.

Принцип измерения остаточных напряжений заключается в сле дующем: поверхностные остаточные напряжения в восстановленной детали измеряют косвенным путем на основании данных о распреде лении и величинах нормальных деформационных перемещений в на плыве вокруг отпечатка при упругопластическом вдавливании в по верхность детали шарового индентора. Исходные данные получают методом регистрации на основе голографической интерферометрии или электронной спекл-интерферометрии.

Разрешающие уравнения метода имеют вид ост ост 3 W ( y ) y 3 W ( x ) x = ln 1 = ln 1, (19) ;

т т 2 2Wmax 2 2Wmax где т – предел текучести металла покрытия;

Wmax – величина нор мального перемещения в контрольной точке (на оси симметрии на расстоянии от центра отпечатка r = 1,2rотп) для металла покрытия при условии отсутствия остаточных напряжений (определяется по второй диаграмме вдавливания «Wmax – d»);

W – разность между измерен ными в контрольной точке при диагностировании нормальным пере мещением W и перемещением Wrm, определяемым по уравнению (9) математической модели;

W ( x ) = W( x ) Wrm ;

W ( y ) = W( y ) Wrm. (20) Здесь оси x и y направлены вдоль осей симметрии зарегистрирован ного распределения перемещений.

Экспериментальные работы по диагностированию остаточных напряжений в восстановленной детали разработанным методом про водятся в два этапа. На первом (предварительном) этапе, имеющем смысл настройки метода, определяют диаграммы вдавливания «Wmax – d» для ОМ и МП. На втором этапе при диагностировании ос таточных напряжений эти данные используются как описывающие базовое деформированное состояние поверхности вокруг отпечатка, на фоне которого наблюдаются изменения, вызванные влиянием по верхностных остаточных напряжений.

В работе представлена технология диагностирования, сформу лированы требования к форме и подготовке поверхности детали, к оптической системе измерительной установки, описаны методики создания на поверхности детали отпечатка индентора, измерения его диаметра, регистрации, визуализации и расшифровки распределений нормальных перемещений.

При метрологическом анализе метода определен рекомендуе мый диапазон изменения базового перемещения (Wmax), в котором достигаются приемлемая чувствительность к остаточным напряжени ям ост/т 0,1 и предельная относительная погрешность 10%: 3(4) 2Wmax/ 7. На основании этого по второй диаграмме вдавливания материала определяют допустимые границы изменения диаметра от печатка. Например, для стали 45 при использовании индентора диа метром 10 мм 0,85(1,01) d 1,39 (мм).

Разработанный метод апробирован при измерении напряжений в нагруженных моделях, имеющих аналитические решения в теории упругости: балка при растяжении и изгибе, диск в условиях диамет рального сжатия, пластина с отверстием при одноосном растяжении, защемленная по контуру пластина, нагруженная в центре сосредото ченной силой. Проведены испытания метода при измерении напря жений в стенке металлоконструкций (емкостей, труб), нагруженных внутренним давлением, и при сравнительных измерениях остаточных напряжений в сварных соединениях (методом разрезки колец).

Основные характеристики метода:

• Метод позволяет проводить дискретные (поточечные) измерения остаточных напряжений.

• Получаемый объем информации: величины компонент главных ос таточных напряжений в точке на поверхности детали, их знаки, на правления главных осей.

• Чувствительность метода: 0,05…0,15 от предела текучести мате риала в зависимости от диаметра индентора и диаметра отпечатка.

• База усреднения получаемых данных: по поверхности – диаметр от печатка, по глубине – 1/4 диаметра отпечатка.

• Погрешность измерения в рекомендуемом диапазоне диаметров от печатков: не выше 10%.

• По классификационному признаку «степень воздействия на иссле дуемый объект» метод относится к условно неразрушающим.

• Производительность измерений – до 5 минут на измерение остаточ ных напряжений в одной точке поверхности детали.

• Ограничения по применению: в деталях без изменений геометрии поверхности в зоне измерения;

проведение измерений только на наружной поверхности детали;

проведение измерений только после механической обработки восстановленной поверхности;

твердость поверхности не выше 62 HRC.

Представленные характеристики метода позволяют рекомендо вать его для неразрушающего диагностирования остаточных напря жений в восстановленных деталях в режиме экспресс-измерений.

На основе сформулированных технических требований к измери тельному оборудованию разработана экспериментальная оптико электронная установка, предназначенная для проведения диагности рования в лабораторных условиях. Она смонтирована на стандартном голографическом оборудовании УИГ-22К. В установке использованы оптическая система записи интерферограмм (см. рисунок 6) и обору дование для регистрации изображения и передачи его в компьютер.

В качестве источника излучения использован He-Ne лазер ЛГН-215.

Общий вид экспериментальной установки представлен на рисунке 11.

Функции регистрирующей среды в установке исполняет специ альная высокочувствительная высокоразрешающая видеокамера. Для захвата сигнала с видеокамеры и передачи его в персональный ком пьютер типа Notebook использовано устройство Dazzle* DVC 90. За хваченные кадры сохраняются на жесткий диск компьютера в форма те растровой графики и в дальнейшем обрабатываются с использова нием специализированного программного обеспечения. Оптическая схема лабораторной установки адаптирована к условиям измерения перемещений в локальной области поверхности детали, имеющей размеры, сопоставимые с диаметром отпечатка.

Рисунок 11 – Общий вид экспериментальной установки В результате полученных новых знаний, подтвержденных экспе риментальными исследованиями, разработаны метод и технические средства диагностирования поверхностных остаточных напряжений в восстановленных деталях.

В шестой главе «Практические результаты и внедрение» при ведены результаты применения разработанного метода и технических средств при диагностирования поверхностных остаточных напряже ний в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электро контактной приваркой присадочных материалов, электроискровым наращиванием, а также при использовании способов регулирования остаточных напряжений поверхностным пластическим деформирова нием (ППД) и ультразвуковым выглаживанием (УЗО). Исследования проводили в рамках совместных работ с ООО «Композит» (г. Ниж ний Тагил), Башкирским государственным аграрным университетом, Мордовским государственным университетом им. С.П.Огарева по обеспечению требуемого уровня надежности восстановленных нане сением металлических покрытий деталей с учетом возникающих при восстановлении остаточных напряжений.

Для деталей, восстановленных электродуговой наплавкой, про грамма исследований включала: 1) измерение поверхностных оста точных напряжений в наплавленном слое;

2) изучение влияния УЗО и ППД наплавленной поверхности на величину и распределение оста точных напряжений;

3) разработку рекомендаций по регулированию поверхностных остаточных напряжений с целью обеспечения тре буемого уровня надежности плунжеров гидропрессов при восстанов лении рабочей поверхности наплавкой. Исследования проводили на цилиндрических образцах с наплавленной по базовой технологии по верхностью (таблица 3, рисунок 12).

Таблица 3 – Механические свойства и поверхностные остаточные напряжения в деталях, восстановленных наплавкой Предел текучести металла, Остаточные напряжения МПа в центральной зоне, МПа Технология основного наплавленного окружные осевые z Наплавка 380…420 302…334 320… УЗО 320…350 430…480 251…280 178… ППД 1308…1430 -157…-173 -216…- Результаты измерений: 1) при наплавке поверхностные окруж ные и осевые остаточные напряжения в наплавленном слое растяги вающие, близки к пределу текучести основного металла;

2) при УЗО наплавленного слоя предел текучести наплавленного металла повы сился на 14%, остаточные напряжения снизились на 28%;

3) обработ ка ППД привела к повышению предела текучести металла наплав ленного слоя в 3,4 раза и появлению сжимающих поверхностных ос таточных напряжений при снижении их интенсивности на 40%.

zост /тмп ост /тмп 0,8 0, 0, 0, 0,4 0, 0,2 0, а 80 z, мм 80 z, мм 0 20 40 60 0 20 40 zост /тмп ост /тмп 0, 0, 0, 0, 0, 0, z, мм z, мм 20 40 20 40 -0,2 -0, б ост /тмп zост /тмп 0,2 0, 20 40 60 20 40 z, мм 0 z, мм -0, -0, -0,4 -0, в Рисунок 12 – Распределение поверхно стных остаточных напряжений в образ цах с наплавленным поверхностным слоем: а – после наплавки;

б – после УЗО;

в – после ППД;

г – внешний вид образца г Установлена взаимосвязь поверхностных остаточных напряже ний с величиной обжатия детали D при обработке ППД обкаткой (рисунок 13). При неизменных прочих параметрах режима обкатки восстановленного плунжера обжание D = 0,08 мм является наиболее приемлемым с точки зрения снижения остаточных напряжений. При усталостных испытаниях выявлена корреляция предела выносливости восстановленных плунжеров и величины уменьшения диаметра D (рисунок 14). Величине обжатия D = 0,08 мм соответствует макси мальный предел выносливости -1 = 440 МПа, превышающий началь ный уровень на 40%.

-1, МПа ост, МПа 0,02 0,04 0,06 0,08 0, D, мм 0 - - - 0,1 D, мм 0 0,02 0,04 0,06 0, Рисунок 13 – Связь между Рисунок 14 – Зависимость предела уменьшением диаметра выносливости восстановленного детали при ППД обкаткой плунжера от величины обжатия и остаточными напряжениями при ППД На основе полученных результатов предложена усовершенство ванная технология восстановления наплавкой плунжеров гидропрес сов на основе применения ППД с назначенными рациональными ре жимами обработки. Достигнуто повышение усталостной прочности восстановленных деталей на 40% и на 16% по сравнению с новыми.

С учетом результатов исследований сформулирован принципи альный подход к обоснованию нормативных значений структурного параметра (остаточных напряжений) для обеспечения требуемой на дежности восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности. Номинальным значением структурного параметра будут такие поверхностные остаточные напряжения, при которых усталост ная прочность восстановленной детали равна усталостной прочности новой детали. Предельным значением структурного параметра, ос новываясь на требованиях к технологиям восстановления, следует принять величину остаточных напряжений, при которых усталостная прочность восстановленной детали равна 0,8 от усталостной прочно сти новой детали.

При восстановлении деталей электроконтактной приваркой при садочных материалов (ЭКП) программа исследований включала в се бя: 1) измерение поверхностных остаточных напряжений при ЭКП металлической ленты, порошковых материалов и проволоки;

2) изу чение влияния материала основы и присадочного материала на вели чину и распределение остаточных напряжений;

3) исследование ре жимов применения технологических методов снижения поверхност ных остаточных напряжений в восстановленных ЭКП деталях;

4) раз работку рекомендаций по совершенствованию технологии восстанов ления шейки коленчатого вала двигателя ЗМЗ-53. Исследования про водили на цилиндрических образцах с приваренным покрытием (ри сунок 15, таблицы 4 и 5).

Рисунок 15 – Общий вид образца, восстановленного ЭКП присадоч ных материалов Таблица 4 Материалы образцов и покрытий Номер Толщина Материал Материал образ- покрытия, Примечание основы покрытия ца мм 1 Сталь 45 Сталь 45 0,5 Приварка ленты 2 Сталь 45 Сталь У8А 0,6 то же 3 Сталь 30Х13 Сталь 30Х13 0,62 - 4 Сталь 30Х13 Сталь 0,7 - 12Х18Н10Т 5 Сталь 30Х13 Сталь У8А 0,6 - 6 Сталь Сталь 0,47 - 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 7 Сталь 45 Сталь 45 0,57 Приварка ленты + обработка ППД 8 Сталь Сталь 0,8 то же 12Х18Н10Т 12Х18Н10Т 9 Сталь 45 стружка СЧ18 0,4 Приварка порошка 10 Сталь 45 порошок 0,55 Приварка порошка ПД-ЖН4Д2М с металлической сеткой 11 Сталь 45 ПК-2 (Нп-65Г) 0,3 Приварка проволоки 12 Сталь Нп-30ХГСА 0,3 то же 30ХГСА Установлено, что восстановленные ЭКП металлической ленты детали характеризуются высокой нагруженностью поверхностного слоя, что оказывает существенное влияние на их эксплуатационные характеристики, приводит к значительному снижению (до 30%) уста лостной прочности. Окружные и осевые поверхностные остаточные напряжения в этих деталях растягивающие, близки к пределу текуче сти основного металла (таблица 5, образцы 1-6). ППД является эф фективным способом регулирования остаточных напряжений в вос становленных ЭКП деталях (таблица 5, образец 7), однако его приме нение возможно при условии использования режимов, исключающих повреждение детали. При ППД в поверхностном слое восстановлен ных деталей возникают сжимающие остаточные напряжения, дости гающие 0,35 предела текучести металла.

Таблица 5 – Механические свойства и поверхностные остаточные напряжения в деталях, восстановленных ЭКП присадочных материалов Предел текучести металла, Остаточные напряжения Номер МПа в центральной зоне, МПа образца наплавленного окружные осевые z основного 1 300±10 890±40 274...293 280... 2 то же 1180±30 290...310 290... 3 490±30 950±50 319...360 368... 4 то же 420±20 209...237 237... 5 -- 1180±30 338...394 333... 6 260±20 330±20 155...181 194... 7 300±10 – -105…-112 -39…- 9 то же 360±15 258...276 267... 10 -- 260±15 198...211 211... 11 455±20 1690±70 60...65 43... 12 610±20 1500±50 105...112 -137...- Нагруженность поверхностного слоя деталей, восстановленных ЭКП порошковых материалов, ниже на 20…30%, чем при ЭКП ленты (таблица 5, образцы 9-10). Это можно считать одним из факторов, способствующих увеличению их усталостной прочности на 10…15% по сравнению с ЭКП ленты. На величину поверхностных остаточных напряжений оказывает влияние состав привариваемой порошковой композиции. Это связано с деформационной способностью и запасом пластичности привариваемого материала. ЭКП проволоки обеспечи вает восстановление деталей с поверхностным слоем, практически разгруженным от остаточных напряжений (таблица 5, образцы 11-12).

Предел выносливости восстановленных деталей выше, чем при при варке металлической ленты, и находится на уровне ЭКП порошков.

На основании полученных результатов для восстановления шей ки коленчатого вала двигателя ЗМЗ-53 рекомендовано применение ЭКП ленты с обработкой приваренного покрытия ППД.

С целью апробации технологии восстановления выполнено ди агностирование поверхностных остаточных напряжений, возникаю щих при электроискровом наращиванием (ЭИН) рабочей поверхно сти золотника гидрораспределителя Р-200 (рисунок 16).

Рисунок 16 – Золотник гидрораспределителя Р- Установлено, что поверхностный слой характеризуется невысо кой нагруженностью (таблица 6). Подтверждена эффективность при менения для регулирования остаточных напряжений упрочняющей обработки ППД.

Таблица 6 – Механические свойства и поверхностные остаточные напряжения в деталях, восстановленных ЭИН Остаточные напряжения, МПа Предел текуче Участок окружные осевые z сти, МПа основной металл 480±20 – – ЭИН 775±30 85...92 148... ЭИН+ППД 975±40 -157...-171 -24...- Используемая в настоящей работе технология дает дополни тельные возможности в направлении оценки некоторых аспектов ка чества покрытия (рисунок 17).

б в г а Рисунок 17 – Выявление дефектов покрытий: а – качественное покрытие;

б – механическая неоднородность;

в – отсутствие сцепления;

г – внутренний трещиноподобный дефект Выявленные возможности обнаружения локальной механиче ской неоднородности, несплавления (отсутствия сцепления) покры тия с основой, внутренних трещиноподобных дефектов представляют одно из направлений дальнейших исследований.

Проведена оценка технико-экономической эффективности со вершенствования технологии восстановления по данным диагности рования остаточных напряжений на примере восстановления плун жеров гидропрессов. Эффект появляется за счет увеличения ресурса восстановленных деталей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Анализ причин низкой надежности восстановленных деталей позволил установить, что более 90% деталей восстанавливаются с применением технологий, при которых в поверхностном слое появ ляются неблагоприятные растягивающие остаточные напряжения, близкие к пределу текучести материала, приводящие к снижению эксплуатационных характеристик поверхностного слоя. Имеет место проблемная ситуация, в основе которой лежит противоречие между необходимостью обеспечить требуемый уровень надежности восста новленных деталей и отсутствием необходимых теоретических и практических знаний по диагностированию параметра технического состояния – остаточных напряжений.

2. С учетом современных требований к восстановленным дета лям, работоспособность которых в первую очередь зависит от со стояния нанесенных металлических покрытий, остаточные напряже ния рекомендуется определять на основе использования упругопла стического контактного взаимодействия и применения когерентно оптических методов регистрации.

3. Упругопластическое контактное взаимодействие реализуется вдавливанием шарового индентора в поверхность детали. Возникаю щее при этом деформированное состояние поверхности вокруг отпе чатка (наплыв) используется в качестве отклика. Нормальные пере мещения точек в наплыве следует использовать в качестве диагно стических параметров, которые зависят от величин поверхностных остаточных напряжений, т.е. структурных параметров.

4. Теоретической основой диагностирования остаточных напря жений является новое знание, которое заключается в раскрытии взаимосвязей между распределениями нормальных перемещений в наплыве и комплексом факторов: механическими свойствами основ ного материала и материала покрытия, усилием вдавливания инден тора F, диаметром индентора D, толщиной покрытия (поверхностно го слоя) hп и поверхностными остаточными напряжениями. Установ лены связи устойчивого характера между диаметром отпечатка и усилием вдавливания индентора (диаграмма вдавливания «d – F») и между перемещениями в наплыве и диаметром отпечатка (диаграмма вдавливания «Wmax – d»), характерные для широкого спектра метал лических материалов, применяемых при изготовлении и восстанов лении деталей сельскохозяйственной техники. На основе этих зако номерностей разработана математическая модель и получены разре шающие уравнения для определения величин остаточных напряже ний по данным о перемещениях в наплыве.

5. Установлено, что при использовании шарового индентора диаметром 10 мм и создании отпечатка диаметром 0,5…2,0 мм для широкого спектра материалов, включающего конструкционные ста ли, алюминиевые и титановые сплавы, диаметр отпечатка зависит только от предела текучести материала и эта зависимость имеет об щий для всех материалов степенной характер. Использование этой закономерности позволило разработать новую методику, позволяю щую определять предел текучести материала в диапазоне 200… 2000 МПа с погрешностью, не превышающей 10%.

6. Для регистрации диагностических параметров следует ис пользовать оптические системы методов голографической интерфе рометрии и электронной спекл-интерферометрии, обладающие изби рательной и максимальной чувствительностью к измеряемым диагно стическим параметрам и обеспечивающие регистрацию данных в ло кальных областях поверхности детали. Разработаны новые способы и оптические системы регистрации (А.с. № 1276046, 1342179, 1543259, 1640538).

7. Основные положения математической модели подтверждены и доказаны экспериментальными исследованиями на широком спек тре материалов, применяемых при изготовлении и восстановлении деталей сельскохозяйственной техники. Диаграмма вдавливания «d – F», используемая для определения механических свойств мате риала, описывается степенной зависимостью с коэффициентом кова риации R2 = 0,98…0,99. Диаграмма вдавливания «Wmax – d» также описывается степенной зависимостью с коэффициентом ковариации R2 = 0,9…0,99. Уравнения математической модели позволяют опре делять параметры этой диаграммы с абсолютной погрешностью, не превышающей погрешности измерительной системы (0,5 длины вол ны или 0,316·10-3 мм).

8. На основе теоретического исследования, экспериментального подтверждения и современного способа регистрации формируется новый метод диагностирования поверхностных остаточных напряже ний в восстановленных деталях (А.с. № 1717941), позволяющий из мерять поверхностные остаточные напряжения в диапазоне от -т до +т материала с погрешностью не выше 10% при чувствительности (0,05…0,15)т. С учетом временных затрат на одно измерение (до 5 мин) по производительности метод относится к категории экспресс методов диагностирования. На основании анализа качественных ха рактеристик разработанного метода доказана его пригодность к не разрушающему диагностированию поверхностных остаточных на пряжений в восстановленных деталях. Разработана новая экспери ментальная оптико-электронная установка для диагностирования ос таточных напряжений в восстановленных деталях в лабораторных условиях с применением персонального компьютера. Установка ос нащена методическим и программным обеспечением для регистрации и обработки диагностической информации.

9. Для обеспечения достаточной чувствительности (0,1т) и точ ности измерений необходимо использовать индентор диаметром 5…15 мм и создавать отпечаток диаметром 0,9…1,5 мм. Метод реко мендуется для диагностирования поверхностных остаточных напря жений в восстановленных нанесением металлических покрытий дета лях с плоской или цилиндрической поверхностью после механиче ской обработки с твердостью поверхности не выше 62 HRC и толщи ной покрытия не менее 0,1 мм.

10. Сформулирован принципиальный подход к обоснованию нормативных значений структурного параметра, при которых дости гается требуемый уровень надежности восстановленных деталей по характеристикам усталостной прочности. Методика обоснования нормативных значений является одним из направлений дальнейших исследований.

11. Преимущества разработанного метода и технических средств подтверждены при измерении поверхностных остаточных напряже ний в деталях, восстановленных электродуговой наплавкой, электро контактной приваркой присадочных материалов, электроискровым наращиванием. По результатам апробации метод рекомендуется ис пользовать в научно-исследовательских и конструкторско-технологи ческих подразделениях для оперативного диагностирования остаточ ных напряжений в лабораторных условиях при разработке, совершен ствовании и отладке технологий восстановления, а также в учебном процессе при подготовке специалистов ремонтного производства.

Основные публикации по теме диссертации 1. Монографии и научные издания 1. Адаптивные стратегии развития систем трубопроводного транс порта: опыт, проблемы, перспективы [Текст] / Н.Р.Ямуров, Н.И.Крюков, А.Г.Игнатьев и др.– Челябинск: ЦНТИ, 2003.– 278 с.

2. Безопасность трубопроводов при длительной эксплуатации [Текст] / К.М.Гумеров, И.Ф.Гладких, А.Г.Игнатьев и др.– Челябинск:

ЦНТИ, 2003.– 327 с.

3. Промышленная безопасность газопроводов и газовых сетей [Текст] / Н.Р.Ямуров, Р.Г.Шарафиев, А.Г.Игнатьев и др.– Челябинск:

ЦНТИ, 2004.– 294 с.

4. Промышленная безопасность: опыт, проблемы и перспективы экс плуатации нефтегазопроводов [Текст] / Р.Г.Шарафиев, Н.И.Крюков, А.Г.Игнатьев и др.– Челябинск: ЦНТИ, 2005.– 448 с.

2. Авторские свидетельства 5. А.с. № 1276046 СССР, МКИ G 01 В 11/16. Способ определения упругих изгибных деформаций пластины с диффузноотражающей по верхностью [Текст] / Г.П.Пызин, С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев, В.Л.Ушаков // заявл. 03.04.85, ДСП.

6. А.с. № 1342179 СССР, МКИ G 01 B 9/021. Способ получения го лографической интерферограммы [Текст] / С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, В.Г.Речкалов // заявл. 10.12.85, ДСП.

7. А.с. № 1543259 СССР, МКИ G 01 L 1/24. Способ определения ос таточных напряжений в пластинах [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, В.В.Ерофеев, В.И.Михайлов // Открытия. Изобретения.– 1990.– № 6.

8. А.с. № 1640538 СССР, МКИ G 01 В 11/16. Устройство для опреде ления внутренних напряжений в объекте [Текст] / А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, В.Ю.Тросман и др. // Открытия. Изобретения.– 1991.– № 13.

9. А.с. № 1717941 СССР, МКИ G 01 В 5/30. Способ определения ос таточных напряжений в объекте и устройство для его осуществления [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, В.П.Костюченко и др. // Открытия.

Изобретения.– 1992.– № 9.

3. Статьи в журналах, рекомендуемых ВАК 10. Пызин, Г.П. О компенсации жестких и деформационных смеще ний в спекл-интерферометрии сдвига [Текст] / Г.П.Пызин, С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев // ЖТФ.– 1986.– т. 56, № 5.– С. 868-872.

11. Игнатьев, А.Г. Голографические измерения остаточных свароч ных напряжений с использованием оптической фазовой компенсации [Текст] / А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, М.В.Шахматов // Сварочное произ водство.– 1989.– № 6.– С. 34-36.

12. Исследование остаточных сварочных напряжений методом голо графической интерферометрии [Текст] / М.В.Шахматов, В.В.Ерофеев, А.Г.Игнатьев, А.А.Зарезин // Сварочное производство.– 1998.– № 5.– С. 3-5.

13. Игнатьев, А.Г. Электронная спекл-интерферометрия при изме рении остаточных сварочных напряжений [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, А.А.Зарезин // Сварочное производство.– 1998.– № 12.– С. 24-27.

14. Игнатьев, А.Г. Голографический прибор для измерения напря жений в сварных конструкциях [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов, А.А.Зарезин // Сварочное производство.– 1999.– № 1.– С. 3-6.

15. Игнатьев, А.Г. Метод и технические средства измерения оста точных сварочных напряжений [Текст] / А.Г.Игнатьев // Вестник ЮУрГУ.– 2003.– № 9 (25).– Серия Машиностроение, вып. 4.– С. 189-198.

16. Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в де талях, восстановленных наплавкой [Текст] / А.Г.Игнатьев // Труды ГОСНИТИ.– М.: ГОСНИТИ, 2006.– Т. 98.– С. 134-136.

17. Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.Н.Фархшатов // Механизация и электрификация сельского хозяйства.– 2007.– № 1.– С. 25-27.

18. Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в де талях, восстановленных электроконтактной приваркой присадочных мате риалов [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.Н.Фархшатов // Контроль, диагностика.– 2007.– № 6 (108).– С. 55-60.

19. Игнатьев, А.Г. Метод диагностирования остаточных напряже ний в деталях сельскохозяйственной техники, восстановленных нанесени ем покрытий [Текст] / А.Г.Игнатьев // Ремонт, восстановление, модерни зация.– 2007.– № 8.– С. 26-28.

20. Игнатьев, А.Г. Метод измерения остаточных напряжений в вос становленных деталях [Текст] / А.Г.Игнатьев // Тракторы и сельскохозяй ственные машины.– 2007.– № 9.– С. 36-38.

21. Игнатьев, А.Г. Технические средства измерения остаточных на пряжений в восстановленных деталях [Текст] / А.Г.Игнатьев // Тракторы и сельскохозяйственные машины.– 2007.– № 10.– С. 42-44.

4. Статьи в материалах конференций и других изданиях 22. Оценка уровня остаточных напряжений с помощью компенсаци онной голографической интерферометрии [Текст] / С.Б.Артеменко, А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин, М.В.Шахматов // Применение лазеров в науке и технике: материалы докл. всесоюзн. конф.– Иркутск, 1988.– С. 4-5.

23. Compensation measurements in holographic interferometry residual stresses detecting in welded joints [Текст] / S.B.Artyomenko, G.P.Pysin, A.G.Ignatiev, M.V.Shahmatov // Sci. and Metodol. Semin. of Ship Hydrody namics. 17th Session, BSHC.– Varna, 17-22 Oct. 1988.– P. 2.67.1-6.

24. Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений по дефор мациям при локальном упругопластическом деформировании [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахматов // Автоматизация в сварочном производстве:

материалы докл. науч.-техн. конф.– Ижевск, 1989.– Ч. 2.– С. 83-84.

25. Игнатьев, А.Г. Неразрушающий метод определения остаточных напряжений в сварных соединениях [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.В.Шахма тов, Ф.Г.Айметов // Сварные конструкции: материалы междунар. конф.– Киев: ИЭС им. Е.О.Патона, 1990.– С. 53-54.

26. Оценка технического состояния сварных оболочковых конструк ций с учетом их реальной нагруженности [Текст] / М.В.Шахматов, В.В.Ерофеев, А.Г.Игнатьев, А.А.Распопов // Прочность и диагностика сварных конструкций: материалы всесоюзн. науч.-техн. конф.– М.: МГТУ, 1991.– С. 32-33.

27. Разработка технических средств оценки нагруженности сварных трубопроводов в процессе их эксплуатации [Текст] / М.В.Шахматов, В.В.Ерофеев, А.Г.Игнатьев, Е.Ю.Баранов // Производство и надежность сварных конструкций: материалы научн.-техн. конф. стран СНГ.– М., Ка лининград: МГТУ, 1993.

28. Игнатьев, А.Г. Остаточные напряжения при сварке труб из ста ли 45 [Текст] / А.Г.Игнатьев, Г.П.Пызин // Вопросы сварочного производ ства: сб. науч. трудов.– Челябинск: ЧГТУ, 1994.– С. 31-35.

29. Игнатьев, А.Г. Неразрушающие измерения остаточных свароч ных напряжений [Текст] / А.Г.Игнатьев, А.А.Зарезин // Машиностроение.

Прогрессивные технологии: материалы конф. 1 междунар. специализир.

выставки.– Челябинск, 1997. – С. 64.

30. Examination of residual welding stresses by holographic interferome try [Текст] / M.V.Shakhmatov, V.V.Erofeev, A.G.Ignatyev, A.A.Zarezin // Welding International.– 1998.– 12.– № 11.– Р. 890-893.

31. Ignatyev, A.G. Using electron speckle interferometry for measuring residual welding stresses [Текст] / A.G.Ignatyev, M.V.Shakhmatov, A.A.Zarezin // Welding International.– 1999.– 13.– № 6.– Р. 488-490.

32. Игнатьев, А.Г. Совершенствование метода измерения остаточ ных сварочных напряжений [Текст] / А.Г.Игнатьев, А.А.Зарезин // Про грессивные технологии в машиностроении: докл. 3 междунар. конф.

«Машиностроение-99». – Челябинск: ЮУрГУ, 1999. – С. 67-72.

33. Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники [Текст] / А.Г.Игнатьев // Достижения науки – агропромышленно му производству: материалы XLV междунар. науч.-техн. конф.– Челя бинск: ЧГАУ, 2006.– Ч. 3.– С. 63-67.

34. Жилкин, В.А. Экспериментальная установка для исследования напряженно-деформированного состояния изделий методом электронной спекл-интерферометрии [Текст] / В.А.Жилкин, А.Г.Игнатьев // Достиже ния науки – агропромышленному производству: материалы XLV между нар. науч.-техн. конф.– Челябинск: ЧГАУ, 2006.– Ч. 4.– С. 62-66.

35. Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений в деталях сельскохозяйственной техники, восстановленных электроконтактной при варкой ленты [Текст] / А.Г.Игнатьев // Достижения науки – агропромыш ленному производству: материалы XLVI междунар. науч.-техн. конф.– Челябинск: ЧГАУ, 2007.– Ч. 2.– С. 111-116.

36. Игнатьев, А.Г. Исследование остаточных перемещений при уп ругопластическом контактном взаимодействии методом электронной спекл-интерферометрии [Текст] / А.Г.Игнатьев // Достижения науки – аг ропромышленному производству: материалы XLVI междунар. науч.-техн.

конф.– Челябинск: ЧГАУ, 2007.– Ч. 3.– С. 94-99.

37. Игнатьев, А.Г. Метод диагностирования остаточных напряже ний в деталях сельскохозяйственной техники, восстановленных нанесени ем покрытий [Текст] / А.Г.Игнатьев // Международный научный журнал.– 2007.– № 1 (1).– С. 70-72.

38. Игнатьев, А.Г. Диагностирование остаточных напряжений в де талях, восстановленных электроконтактной приваркой присадочных мате риалов [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.Н.Фархшатов // Международный техни ко-экономический журнал.– 2007.– № 1 (1).– С. 65-73.

39. Игнатьев, А.Г. Определение остаточных напряжений в сварных соединениях и восстановленных деталях сельскохозяйственной техники [Текст] / А.Г.Игнатьев, М.Н.Фархшатов // Международный технико экономический журнал.– 2007.– № 1 (1).– С. 74-80.

40. Игнатьев, А.Г. Контроль качества деталей, восстановленных на несением покрытий [Текст] / А.Г.Игнатьев // Ресурсосберегающие техно логии технического сервиса: материалы междунар. науч-практ. конф.– Уфа, БГАУ, 2007.– Ч.2.– С. 63-67.

41. Игнатьев, А.Г. Метод измерения остаточных напряжений на ос нове упругопластического контактного взаимодействия [Текст] / А.Г.Игнатьев // Вестник ЧГАУ.– 2007.– Т. 50.– C. 51-59.

42. Игнатьев, А.Г. Совершенствование технологий восстановления деталей с учетом остаточных напряжений [Текст] / А.Г.Игнатьев, В.А.Коротков // Вестник ЧГАУ.– 2008.– Т. 51.– C. 110-115.



 


Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.