Щербаков Александр Павлович – аспирант, ассистент кафедры судебных экспертиз.
190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4.
Scopus Author ID 57212375284
Researcher ID AAP-8095-2020
Alexander P. Scherbakov – postgraduate student, assistant lecturer of thevForensics Department.
190005, Saint-Petersburg, 4 Vtoraya Krasnoarmeiskaia st.
Scopus author ID 57212375284
Researcher ID AAP-8095-2020
Введение. Проводятся экспериментальные исследования влияния термической обработки на свойства сварных соединений рабочих механизмов дорожно-строительных машин. Изучая структуры как непосредственно металла, так и сварных соединений и основываясь на их неоднородности, автор анализирует прочностные характеристики указанных объектов.
Материалы и методы. Прибегнув к металлографическому анализу, а также используя в качестве материала исследования борсодержащую сталь 30MnB5, применяемую для изготовления конструкций строительных машин, автор исследовал ее микроструктуру на тех или иных зонах сварных соединений. В частности, были изучены сварные швы, зоны сплавления с участком перегрева, участок полной перекристаллизации и основной металл. Также были исследованы особенности проведения холодной пластической деформации указанного образца стали.
Результаты. Было определено, что механическая неоднородность стали на указанных соединениях стала причиной структурной неоднородности сварных соединений. Данный процесс способствовал образованию опасных зон концентрации действующих напряжений. Эти выводы говорят о необходимости выявить те или иные зоны, которые концентрируют в себе напряжения; при этом обязательным условием является усиление металла в таких зонах до нормативных показателей. Повышение прочностных свойств исследуемой стали возможно посредством применения холодной пластической деформации и последующей термоциклической обработки (ТЦО). Это достигается за счет получения мелкозернистой структуры металла, имеющей более высокую прочность. В качестве наиболее опасных участков, подвергающихся нагрузке, автором были определены сварной шов и зона его сплавления с основным металлом и участком перегрева. В качестве средства контроля за данным процессом в настоящей работе рекомендован к использованию пассивный феррозондовый метод; при этом контролю должна подвергаться вначале зона сплавления с участком перегрева, а после – сварной шов.
Обсуждение и заключение. Автор приходит к выводу, что проведенные экспериментальные исследования могут способствовать повышению эффективности процесса снижения концентрации напряжений (КН) в выполненных из стали и подвергающихся интенсивной эксплуатации элементах строительных машин за счет снижения структурной и механической неоднородности сварных соединений.
Introduction. The experimental studies of the heat treatment effect on the properties of welded joints in working mechanisms of road-building machines are carried out in the work. Studying the structures of the metal itself, as well as welded joints and considering their heterogeneity, the author analyzes the strength characteristics of these objects.
Materials and methods. By means of metallographic analysis, as well as using boron-containing steel 30MnB5, which is used for the manufacture of structures for construction machines, as a research material, the author examined its microstructure, which took place in certain zones of welded joints. In particular, welded jointss, fusion zones with an overheating area, a complete recrystallization area and the base metal were studied. We also studied the features of cold plastic deformation of the specified steel sample.
Results. It was determined that the mechanical inhomogeneity of the steel at these joints is the cause of the structural inhomogeneity of the welded joints. As a result of this process, some dangerous zones of acting voltages concentration are formed. These conclusions predetermine the need to identify some certain zones that concentrate stresses in themselves, while it is mandatory to strengthen the metal in such zones to standard indicators. An increase in the strength properties of the steel under study is possible by applying cold plastic deformation and subsequent thermal cycling (STC). This is achieved by obtaining a fine-grained metal structure with higher strength. The author defines the welded joints and the zone of its fusion with the base metal and the overheating area as the most dangerous areas subject to loading. To control this process, it is recommended to use the passive fluxgate method in the work, while the fusion zone with the overheating section should be inspected first, and then the weld.
Discussion and conclusion. The author comes to the conclusion that the experimental studies carried out can contribute to an increase in the efficiency of the process of reducing the stress concentration (SC) in the elements of construction machines made of steel and subjected to intensive operation by reducing the structural and mechanical inhomogeneity of welded joints.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.