Расчётный анализ и результаты практических исследований свойств комбинированного сварного соединения картеров ведущих мостов

Введение (постановка задачи и актуальность). Развитие современного машиностроения приводит к необходимости применения комбинированных сварных соединений из разнородных сталей. Примером такой конструкции является картер ведущего моста автомобиля. Основная трудность при изготовлении картеров – получение качественного сварного соединения перлитных разнородных сталей, так как велика вероятность возникновения горячих и холодных трещин. Для получения сварного соединения рассмотрен способ дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа, при котором основным недостатком технологического процесса является проведение предварительного подогрева и термической обработки после сварки. Обосновано предположение, что необходимое качество сварного соединения может быть получено без предварительного подогрева и последующей термической обработки. В статье приводятся результаты расчётного анализа и практических исследований свойств сварного соединения.

Цель исследования – совершенствование технологии дуговой сварки плавлением в среде защитного газа перлитных разнородных сталей.

Методология и методы. Проведены анализ научно-технической литературы и прогнозирование свойств сварного соединения расчётным методом. Для определения структуры и твёрдости сварного соединения выполнены практические исследования.

Результаты и научная новизна. Легирование сварного шва хромом и молибденом в сочетании с предложенными технологическими рекомендациями способствует связыванию углерода в карбиды, уменьшая его содержание в феррите и тем самым снижая вероятность образования закалочных структур. Это позволяет отказаться от выполнения предварительного подогрева и последующей термической обработки сварного соединения.

Практическая значимость. Разработаны и подтверждены результатами исследований технологические рекомендации для получения качественного сварного соединения перлитных разнородных сталей без предварительного подогрева и последующей термической обработки

1. Земин В.Н. Сварные соединения разнородных сталей. – М.–Л.: Машиностроение, 1966. – 232 с.

2. Крайчик М.М., Котельников В.Л. Работоспособность сварных конструкций подвижного состава // Сварочное производство. – 1991. – № 12. – С. 7–9.

3. Окерблом Н.О., Демянцевич В.П., Байкова И.П. Проектирование технологии изготовления сварных конструкций. – Л.: Судпромгиз, 1963. – 602 с.

4. Павленко П.Д. Расчётно-экономические исследования прочности картеров ведущих мостов грузовых автомобилей // Грузовик. – 2003. – № 6. – С. 24–26.

5. Шкель А.С., Загарин Д.А., Козловская М.А., Дзоценидзе Т.Д. Высокопрочные стали производства ООО «Уральская сталь» для несущих систем транспортно-технологических машин // Автомобильная промышленность. – 2016. – № 6. – С. 32–35.

6. Карпухин К.Е., Ломакин В.В., Кондрашов В.Н. Тенденции развития автомобилестроения. Учебное пособие. – М.: МГТУ «МАМИ», 2008. – 70 с.

7. Краткий автомобильный справочник в 5 т. / НИИАТ; [Б.В. Кисуленко, И.А. Венгеров, Ю.В. Дементьев и др.]. (2-е изд.). – М., 2008.

8. Мусиенко А.М. Повышение выносливости ведущих мостов автомобилей из перлитных разнородных сталей путём совершенствования технологии дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитного газа: дис. … канд. техн. наук. – М., 2006. – С. 105.

9. Мусиенко А.М. Технология сварки комбинированного сварного соединения из перлитных сталей 17ГС и 45 // Сварочное производство. – 2006. – № 7. – С. 26–28.

10. Готальский Ю.Н. Особенности сварки разнородных сталей // Автоматическая сварка. – 1961. – № 8. – С. 49–57.

11. Готальский Ю.Н. Сварка разнородных сталей. – К.: Технiка, 1987. – 184 с.

12. Закс И.А. Сварка разнородных сталей. – Л.: Машиностроение, 1973. – 208 с.

13. Королёв Н.М. К вопросу о сварке разнородных сталей // Сварочное производство. – 1963. – № 11. – С. 20–26.

14. Окерблом Н.О. Комбинированные сварные конструкции. – Л.: Судпромгиз, 1962. – 100 с.

15. Aglan H.A., Ahmed S., Prayakarao K.R., Fateh M.Effect of preheating temperature on the mechanical and fracture properties of welded pearlitic rail steels // Engineering. – 2013. – V. 5. – No. 11. – P. 837–843. DOI: 10.4236/eng.2013.511101.

16. Bodude M., Momohjimoh I. Studies on effects of welding parameters on the mechanical properties of welded low-carbon steel // Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering. – 2015. – V. 3. – No. 3. – P. 142–153. DOI: 10.4236/jmmce.2015.33017.

17. Bose-Filho W.W., Carvalho A.L.M., Strangwood M. Effects of alloying elements on the microstructure and inclusion formation in HSLA multipass welds // Materials Characterization. –2007. – V. 58. – No. 1. – P. 29–39.

18. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.П. Технология и оборудование сварки плавлением. Учебник для студентов вузов. – М.: Машиностроение, 1977. – 432 с.

19. Сефериан Д. Металлургия сварки. – М.: Машгиз, 1963. – 347 с.