Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием

Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием

Разработана компьютерная модель температурного поля в инструменте и деталях в процессе их сварки трением с перемешиванием. Моделирование температурного поля выполнено для обеих последовательных стадий процесса сварки: погружения штыря рабочего элемента инструмента в детали (1-я стадия) и поступатель...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2015
Автори: Майстренко, А.Л., Нестеренков, В.М., Дутка, В.А., Лукаш, В.А., Заболотный, С.Д., Ткач, В. Н.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2015
Назва видання:Автоматическая сварка
Теми:
Научно-технический раздел
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112921
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием / А.Л. Майстренко, В.М. Нестеренков, В.А. Дутка, В.А. Лукаш, С.Д. Заболотный, В.Н. Ткач // Автоматическая сварка. — 2015. — № 1 (739). — С. 5-14. — Бібліогр.: 27 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-112921
record_format dspace
spelling irk-123456789-1129212017-01-31T03:02:25Z Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием Майстренко, А.Л. Нестеренков, В.М. Дутка, В.А. Лукаш, В.А. Заболотный, С.Д. Ткач, В. Н. Научно-технический раздел Разработана компьютерная модель температурного поля в инструменте и деталях в процессе их сварки трением с перемешиванием. Моделирование температурного поля выполнено для обеих последовательных стадий процесса сварки: погружения штыря рабочего элемента инструмента в детали (1-я стадия) и поступательного движения погруженного штыря в детали (2-я стадия). Математическая модель представляет собой нелинейное уравнение нестационарной теплопроводности, в котором на 2-й стадии сварки учитывается поступательное движение штыря. Тепловые источники, возникающие в процессе сварки, описываются двумя составляющими: первая учитывает мощность источников тепла, обусловленных трением на поверхностях контакта инструмента с деталями, вторая – тепловыделение, вызванное механическим деформированием материала деталей. Выполнены математическое моделирование и экспериментальное исследование температурного поля в инструменте из кубического нитрида бора (кубонита) и твердого сплава, а также в медных деталях в процессе сварки трением. На основе согласования численных и экспериментальных результатов установлена адекватность разработанной модели. Показано, что использование сверхтвердых материалов (кубонита и твердого сплава) для изготовления рабочих элементов инструмента дает возможность обеспечить термомеханическую стойкость инструмента в процессе сварки. Показана также возможность повышения прочности сварных соединений деталей из магниевого сплава МЛ10 в результате применения трения с перемешиванием для модифицирования структуры поверхностных слоев свариваемых поверхностей деталей с их последующей электронно-лучевой сваркой. Developed was a computer model of temperature field in tool and parts in process of their friction stir welding. Modeling of the temperature field was carried out for both successive stages of welding process, i.e. plunging of pin of tool operating element into part (1st stage) and progressive motion of plunged pin in part (2nd stage). The mathematical model represents itself a nonlinear equation of transient heat conduction, which takes into account progressive pin movement during the 2nd stage of welding. Two constituents describe the heat sources, appearing in welding. The first one considers power of heat sources, caused by friction of tool with parts on contact surfaces, the second one takes into account heat generation, promoted by mechanical deformation of part material. Mathematical modeling and experimental examination of temperature field were carried out for tool from cubic boron nitride (cubonit) and hard alloy as well as copper parts during FSW. Adequacy of developed model was determined based on correlation of numerical and experimental results. It is shown that application of superhard materials (cubonit and hard alloy) for manufacture of tool operating elements gives a possibility to provide thermo-mechanical resistance of tool during welding. A possibility is also shown for increase of strength of welded joints of parts from magnesium alloy ML10, gained as a result of application of FSP for modifying of structure of surface layers in parts to be welded with their further electron beam welding. 2015 Article Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием / А.Л. Майстренко, В.М. Нестеренков, В.А. Дутка, В.А. Лукаш, С.Д. Заболотный, В.Н. Ткач // Автоматическая сварка. — 2015. — № 1 (739). — С. 5-14. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. 0005-111X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112921 621.791 ru Автоматическая сварка Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
spellingShingle Научно-технический раздел
Научно-технический раздел
Майстренко, А.Л.
Нестеренков, В.М.
Дутка, В.А.
Лукаш, В.А.
Заболотный, С.Д.
Ткач, В. Н.
Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием
Автоматическая сварка
description Разработана компьютерная модель температурного поля в инструменте и деталях в процессе их сварки трением с перемешиванием. Моделирование температурного поля выполнено для обеих последовательных стадий процесса сварки: погружения штыря рабочего элемента инструмента в детали (1-я стадия) и поступательного движения погруженного штыря в детали (2-я стадия). Математическая модель представляет собой нелинейное уравнение нестационарной теплопроводности, в котором на 2-й стадии сварки учитывается поступательное движение штыря. Тепловые источники, возникающие в процессе сварки, описываются двумя составляющими: первая учитывает мощность источников тепла, обусловленных трением на поверхностях контакта инструмента с деталями, вторая – тепловыделение, вызванное механическим деформированием материала деталей. Выполнены математическое моделирование и экспериментальное исследование температурного поля в инструменте из кубического нитрида бора (кубонита) и твердого сплава, а также в медных деталях в процессе сварки трением. На основе согласования численных и экспериментальных результатов установлена адекватность разработанной модели. Показано, что использование сверхтвердых материалов (кубонита и твердого сплава) для изготовления рабочих элементов инструмента дает возможность обеспечить термомеханическую стойкость инструмента в процессе сварки. Показана также возможность повышения прочности сварных соединений деталей из магниевого сплава МЛ10 в результате применения трения с перемешиванием для модифицирования структуры поверхностных слоев свариваемых поверхностей деталей с их последующей электронно-лучевой сваркой.
format Article
author Майстренко, А.Л.
Нестеренков, В.М.
Дутка, В.А.
Лукаш, В.А.
Заболотный, С.Д.
Ткач, В. Н.
author_facet Майстренко, А.Л.
Нестеренков, В.М.
Дутка, В.А.
Лукаш, В.А.
Заболотный, С.Д.
Ткач, В. Н.
author_sort Майстренко, А.Л.
title Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием
title_short Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием
title_full Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием
title_fullStr Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием
title_full_unstemmed Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием
title_sort моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием
publisher Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
publishDate 2015
topic_facet Научно-технический раздел
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112921
citation_txt Моделирование тепловых процессов для улучшения структуры металлов и сплавов методом трения с перемешиванием / А.Л. Майстренко, В.М. Нестеренков, В.А. Дутка, В.А. Лукаш, С.Д. Заболотный, В.Н. Ткач // Автоматическая сварка. — 2015. — № 1 (739). — С. 5-14. — Бібліогр.: 27 назв. — рос.
series Автоматическая сварка
work_keys_str_mv AT majstrenkoal modelirovanieteplovyhprocessovdlâulučšeniâstrukturymetallovisplavovmetodomtreniâsperemešivaniem
AT nesterenkovvm modelirovanieteplovyhprocessovdlâulučšeniâstrukturymetallovisplavovmetodomtreniâsperemešivaniem
AT dutkava modelirovanieteplovyhprocessovdlâulučšeniâstrukturymetallovisplavovmetodomtreniâsperemešivaniem
AT lukašva modelirovanieteplovyhprocessovdlâulučšeniâstrukturymetallovisplavovmetodomtreniâsperemešivaniem
AT zabolotnyjsd modelirovanieteplovyhprocessovdlâulučšeniâstrukturymetallovisplavovmetodomtreniâsperemešivaniem
AT tkačvn modelirovanieteplovyhprocessovdlâulučšeniâstrukturymetallovisplavovmetodomtreniâsperemešivaniem
first_indexed 2024-03-30T09:24:28Z
last_indexed 2024-03-30T09:24:28Z
_version_ 1796149934900117504

Схожі ресурси