Лазерный мир

А.В. ЧУМАЕВСКИЙ, А.В. ГУСАРОВА // СВАРКА В РОССИИ — 2019: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ, тезисы докладов Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Б.Е. Патона . Институт физики прочности и материаловедения СО РАН. 2019, Издательство: Общество с ограниченной ответственностью «СТТ» (Томск)

Развитие технологии получения неразъемных соединений ведется как в сторону получения сварных швов из металлов и сплавов, несвариваемых традиционными методами, так и для повышения прочностных свойств ограниченно свариваемых материалов или для повышения производительности процесса сварки из металлов, обладающих хорошей свариваемостью. Среди высокопроизводительных методов получения неразъемных соединений нового поколения выделяется метод гибридной лазерной сварки, позволяющий получать соединения с высокой скоростью из различных металлов и сплавов с достаточно большой толщиной свариваемых листов.

Сварные соединения, полученные данным методом в предыдущих работах из различных сталей и сплавов обладают высокой прочностью, для многих материалов превышающей прочность основного металла или остающейся на уровне основного металла. Соединения стали 09Г2С обладали прочностью выше, чем у основного металла, соединения стали 12Х18Н10Т обладали прочностью равной прочности основного металла. При этом на настоящее время недостаточно сведений о деформационном поведении материалов, полученных методом гибридной лазерной сварки в испытаниях на циклическую прочность, что затрудняет эксплуатацию таких соединений в различных условиях реальных эксплуатационных режимов. Целью настоящей работы является определение усталостных характеристик и деформационного поведения при циклических испытаниях по схеме «растяжение-разгрузка».

Исследованы закономерности деформации и разрушения неразъемных соединений стали феррито-перлитной 09Г2С и аустенитной 12Х18Н10Т, полученных методом гибридной лазерной сварки в испытаниях на циклическую прочность. Проведенные испытания на циклическую прочность показывают, что образцы, полученные в настоящей работе обладают высокой устойчивостью к разрушению при циклическом нагружении вплоть до максимальных напряжений в цикле 0,9-0,95 от предела прочности. Разрушение образцов существенно зависит от амплитуды напряжений, что определяется по степени пластической деформации до разрушения и локализации области разрыва. Наличие дефектов оказывает существенное влияние на процесс деформации, снижая количество циклов до разрушения.
Образцы стали 09Г2С при высоких значениях максимального напряжения в цикле разрушаются преимущественно за пределами сварного шва, образцы стали 12Х18Н10Т — в околошовной зоне, при этом для аустенитной стали значение относительного удлинения при разрыве выше, чем у феррито-перлитной.

При малых значениях максимального напряжения в цикле на уровне 0,70-0,75 от предела прочности в обоих материалах характерно высокое значение количество циклов до разрушения (более 100 тысяч) и локализация разрушения в зоне сварного шва.

Источник: http://www.wr2019.ispms.ru/sd_wr2019.pdf