ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ
Residual tensile stresses in welded joints negatively affect the fatigue strength, corrosion resistance, and dimensional accuracy of metal structures. Treatment with a pulsed electromagnetic field allows for optimization of the stress state and metal microstructure of the welded joints, thereby cont...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1773 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1856544137948430336 |
|---|---|
| author | Кондратенко, І.П. Крищук, Р.С. Лобанов, Л.М. Пащин, М.О. Миходуй, О.Л. Тимошенко, О.М. |
| author_facet | Кондратенко, І.П. Крищук, Р.С. Лобанов, Л.М. Пащин, М.О. Миходуй, О.Л. Тимошенко, О.М. |
| author_sort | Кондратенко, І.П. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-01-13T13:13:45Z |
| description | Residual tensile stresses in welded joints negatively affect the fatigue strength, corrosion resistance, and dimensional accuracy of metal structures. Treatment with a pulsed electromagnetic field allows for optimization of the stress state and metal microstructure of the welded joints, thereby contributing to enhanced reliability and longevity of structures, and consequently extending their operational lifespan. The aim of this work is to determine, through mathematical modeling, the distribution of the electromagnetic field and magnetic forces within the volume of a weld seam in an aluminum alloy plate with isotropic parameters during its treatment by the magnetic field of an inductor with pulsed current. A three-dimensional mathematical model of the induction system was developed to calculate the electromagnetic field equations. The calculation of pulsed current in the inductor winding conductors along with the electromagnetic field of the entire induction system was performed using electrical circuit equations based on Kirchhoff's second law and electromagnetic field equations based on Maxwell's equation system. A comparison of magnetic forces, field strength, and eddy current density in the weld seam area was conducted for plates with thicknesses of 6 mm and 3 mm. The 6 mm plate can be interpreted as two 3 mm plates, one with a weld seam and the other acting as a screen, which allowed investigation of such screening effect on force and current distribution. A study was conducted of the vector quantities of field strength, current density, and magnetic forces in the volume of the weld seam area being treated, as a function of time. Based on the developed methodology, experimental studies were performed to assess the impact of magneto-pulse treatment on residual welding stresses and the metal microstructure of welded joints made of AMg6 aluminum alloy. It was demonstrated that treating the weld metal during or after welding contributes to reducing residual tensile stresses and dispersing the microstructure of the weld metal. References 16, figures 11, tables 2. |
| first_indexed | 2026-02-08T08:14:21Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1773 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-02-08T08:14:21Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-17732026-01-13T13:13:45Z ELECTROMAGNETIC PROCESSES IN NON-MAGNETIC SHEET METALS DURING MAGNETO-PULSE TREATMENT OF WELDS IN THE WELDING PROCESS ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ Кондратенко, І.П. Крищук, Р.С. Лобанов, Л.М. Пащин, М.О. Миходуй, О.Л. Тимошенко, О.М. pulsed current electromagnetic field mathematical model electromagnetic inductor weld treatment імпульсний струм електромагнітне поле математична модель електромагнітний індуктор обробка зварних швів Residual tensile stresses in welded joints negatively affect the fatigue strength, corrosion resistance, and dimensional accuracy of metal structures. Treatment with a pulsed electromagnetic field allows for optimization of the stress state and metal microstructure of the welded joints, thereby contributing to enhanced reliability and longevity of structures, and consequently extending their operational lifespan. The aim of this work is to determine, through mathematical modeling, the distribution of the electromagnetic field and magnetic forces within the volume of a weld seam in an aluminum alloy plate with isotropic parameters during its treatment by the magnetic field of an inductor with pulsed current. A three-dimensional mathematical model of the induction system was developed to calculate the electromagnetic field equations. The calculation of pulsed current in the inductor winding conductors along with the electromagnetic field of the entire induction system was performed using electrical circuit equations based on Kirchhoff's second law and electromagnetic field equations based on Maxwell's equation system. A comparison of magnetic forces, field strength, and eddy current density in the weld seam area was conducted for plates with thicknesses of 6 mm and 3 mm. The 6 mm plate can be interpreted as two 3 mm plates, one with a weld seam and the other acting as a screen, which allowed investigation of such screening effect on force and current distribution. A study was conducted of the vector quantities of field strength, current density, and magnetic forces in the volume of the weld seam area being treated, as a function of time. Based on the developed methodology, experimental studies were performed to assess the impact of magneto-pulse treatment on residual welding stresses and the metal microstructure of welded joints made of AMg6 aluminum alloy. It was demonstrated that treating the weld metal during or after welding contributes to reducing residual tensile stresses and dispersing the microstructure of the weld metal. References 16, figures 11, tables 2. Залишкові напруження розтягу, що є у зварних з’єднаннях, негативно впливають на втомну міцність, корозійну стійкість та точність геометричних параметрів металевих конструкцій. Обробка імпульсним електромагнітним полем дає змогу оптимізувати напружений стан та структуру металу зварного з’єднання. Це сприяє підвищенню надійності та довговічності конструкцій і, як наслідок, подовженню їх експлуатаційного ресурсу. Метою роботи є встановлення за допомогою математичного моделювання розподілу електромагнітного поля і магнітних сил в об’ємі зварного шва у пластині зі сплаву алюмінію з ізотропними параметрами під час його оброблення магнітним полем індуктора з імпульсним струмом. Розроблено тривимірну математичну модель індукційної системи для розрахунку рівняння електромагнітного поля. Виконано розрахунок імпульсного струму в провідниках обмотки індуктора разом з електромагнітним полем всієї індукційної системи, використовуючи рівняння електричного кола за другим законом Кірхгофа та рівняння електромагнітного поля на основі системи рівнянь Максвелла. Проведено порівняння магнітних сил, напруженості поля та густини вихрових струмів у області зварного шва для пластин товщиною 6 мм і 3 мм. Пластина товщиною 6 мм може бути інтерпретована як дві пластини по 3 мм, одна з яких має зварний шов, а інша виконує роль екрану, що дало можливість дослідити вплив такого екранування на розподіл сил і струмів. Виконано дослідження векторних величин напруженості поля, густини струму та магнітних сил в об'ємі ділянки зварного шва, яка піддається обробці, залежно від часу. На базі розробленої методики проведено експериментальні дослідження впливу магніто-імпульсного оброблення на залишкові зварювальні напруження і структуру металу зварних з’єднань із алюмінієвого сплаву АМг6. Доведено, що обробка металу шва в процесі або після зварювання сприяє зниженню залишкових напружень розтягу та диспергуванню структури металу зварного шва. Бібіл. 16, рис. 11, табл. 2. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2026-01-09 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1773 10.15407/techned2026.01.079 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 1 (2026): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 079 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 1 (2026): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 079 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2026.01 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1773/1580 Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | імпульсний струм електромагнітне поле математична модель електромагнітний індуктор обробка зварних швів Кондратенко, І.П. Крищук, Р.С. Лобанов, Л.М. Пащин, М.О. Миходуй, О.Л. Тимошенко, О.М. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ |
| title | ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ |
| title_alt | ELECTROMAGNETIC PROCESSES IN NON-MAGNETIC SHEET METALS DURING MAGNETO-PULSE TREATMENT OF WELDS IN THE WELDING PROCESS |
| title_full | ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ |
| title_fullStr | ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ |
| title_full_unstemmed | ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ |
| title_short | ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ В ЛИСТОВИХ НЕМАГНІТНИХ МЕТАЛАХ ПІД ЧАС МАГНІТО-ІМПУЛЬСНОЇ ОБРОБКИ ШВІВ В ПРОЦЕСІ ЗВАРЮВАННЯ |
| title_sort | електромагнітні процеси в листових немагнітних металах під час магніто-імпульсної обробки швів в процесі зварювання |
| topic | імпульсний струм електромагнітне поле математична модель електромагнітний індуктор обробка зварних швів |
| topic_facet | pulsed current electromagnetic field mathematical model electromagnetic inductor weld treatment імпульсний струм електромагнітне поле математична модель електромагнітний індуктор обробка зварних швів |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1773 |
| work_keys_str_mv | AT kondratenkoíp electromagneticprocessesinnonmagneticsheetmetalsduringmagnetopulsetreatmentofweldsintheweldingprocess AT kriŝukrs electromagneticprocessesinnonmagneticsheetmetalsduringmagnetopulsetreatmentofweldsintheweldingprocess AT lobanovlm electromagneticprocessesinnonmagneticsheetmetalsduringmagnetopulsetreatmentofweldsintheweldingprocess AT paŝinmo electromagneticprocessesinnonmagneticsheetmetalsduringmagnetopulsetreatmentofweldsintheweldingprocess AT mihodujol electromagneticprocessesinnonmagneticsheetmetalsduringmagnetopulsetreatmentofweldsintheweldingprocess AT timošenkoom electromagneticprocessesinnonmagneticsheetmetalsduringmagnetopulsetreatmentofweldsintheweldingprocess AT kondratenkoíp elektromagnítníprocesivlistovihnemagnítnihmetalahpídčasmagnítoímpulʹsnoíobrobkišvívvprocesízvarûvannâ AT kriŝukrs elektromagnítníprocesivlistovihnemagnítnihmetalahpídčasmagnítoímpulʹsnoíobrobkišvívvprocesízvarûvannâ AT lobanovlm elektromagnítníprocesivlistovihnemagnítnihmetalahpídčasmagnítoímpulʹsnoíobrobkišvívvprocesízvarûvannâ AT paŝinmo elektromagnítníprocesivlistovihnemagnítnihmetalahpídčasmagnítoímpulʹsnoíobrobkišvívvprocesízvarûvannâ AT mihodujol elektromagnítníprocesivlistovihnemagnítnihmetalahpídčasmagnítoímpulʹsnoíobrobkišvívvprocesízvarûvannâ AT timošenkoom elektromagnítníprocesivlistovihnemagnítnihmetalahpídčasmagnítoímpulʹsnoíobrobkišvívvprocesízvarûvannâ |