Влияние пластических деформаций ползучести прослойки при TLP-соединении жаропрочных сплавов на формирование напряженно-деформированного состояния узлов в процессе охлаждения

Abstract

Матвиенко М. В., Квасницкий В. В., Голуб Д. М. Влияние пластических деформаций ползучести прослойки при TLP-соединении жаропрочных сплавов на формирование напряженно-деформированного состояния узлов в процессе охлаждения // Вестник ДГМА. – 2019. – № 2 (46). – C. 22–28. При термическом нагружении ускоренным охлаждением узлов с мягкой прослойкой в небольшой зоне, расположенной вблизи прослойки, у кромки стыка и в самой прослойке создается сложное НДС, обусловленное разностью КЛТР соединяемого металла и прослойки. Методом компьютерного моделирования исследовано формирование напряженно-деформированного состояния узлов при TLP-соединении жаропрочного сплава в процессе ускоренного охлаждения с последующей выдержкой при температуре ползучести. Установлено, что ускоренное охлаждение с последующей выдержкой в течение 540 с снижает напряжения в прослойке и в небольшой зоне основного металла вблизи ее кромки за счет кратковременных деформаций и ползучести в прослойке. При этом степень сопротивления ползучести прослойки по сравнению с основным металлом в принятых пределах (0,85 или 0,7) практически не играет роли. Возникающие деформации ползучести мало влияют на характер поля напряжений. Кратковременные пластические деформации в вариантах с меньшей разностью КЛТР прослойки и основного металла и, соответственно, с меньшим уровнем напряжений, невелики, возникают они только на небольшом участке прослойки у кромки стыка. При этом они заметно уменьшаются по сравнению с быстрым охлаждением в результате снижения напряжений за счет ползучести. В вариантах с большей разностью КЛТР и, соответственно, большим уровнем напряжений, кратковременные пластические деформации заметно увеличиваются и распределены по всей длине прослойки. По сравнению с быстрым охлаждением они снижаются незначительно. Деформации ползучести при замедленном охлаждении с последующей выдержкой появляются и заметно превышают уровень кратковременных деформаций в вариантах с малой разностью КЛТР прослойки и основного металла. Они мало изменяются при изменении сопротивления ползучести прослойки в принятых пределах. Коэффициенты жесткости напряженного состояния, а соответственно, и степень упрочнения и разупрочнения металла в зоне стыка, при медленном охлаждении, как в основном металле, так и в прослойке, изменяются незначительно, в основном на небольших участках вблизи кромки стыка.