Strain-free Welding of VT-20 (BT-20) Stringer Panels

• Autorzy: Paton B. E. , Lobanov L. M , Łysak V. V. , Knysz V. V. , Pavlovskij V. I. , Priluckij V. P. , Timoszenko A. N. , Gonczarov P. V. , Cyao G.

Warianty tytułu

PL

Spawanie bez odkształceń paneli typu stringer ze stopu tytanu VT-20 (BT-20)

• Konferencja: 56. Konferencja Spawalnicza "Spawalnictwo - zawsze można więcej", Sosnowiec, 14-15.10.2014
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of a complex of investigations on the development of technology of welding of stringer panels of titanium alloy using a slot weld, providing minimum residual stresses and strains and high values of their service life at cyclic loads. Welding of T-joints was performed by slot welds on full-scale specimens using three method of welding: electron beam, automatic non-consumable electrode argon arc welding along the layer of ' activating flux and automatic non-consumable electrode argon arc welding with immersed arc. To eliminate the residual welding stresses and strains the preliminary elastic deforming of elements being welded was applied. Testing of all the types of specimens for their fatigue at longitudinal cyclic tension was carried out. The effect of heat-treatment, peening mechanical treatment and repair-welding technologies on their fatigue life was also determined. On the basis of results of investigations of full-scale specimens the batches of stringer panels of 1200 mm length were manufactured and tested. It was found that making of slot welds by argon arc non-consumable electrode welding along the activating flux using preliminary elastic deforming and high-frequency mechanical peening provides the higher characteristics of fatigue life of welded stringer panels of high-strength titanium alloy VT-20 as compared with electron beam welding and argon arc non-consumable electrode welding with immersed arc. The developed technology can serve the basis for industrial manufacture of welded stringer panels of high-strength titanium alloys.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań prowadzonych celem rozwoju technologii spawania paneli typu stringer ze stopu tytanu z zastosowaniem spoin przetapiających zapewniających uzyskanie minimalnych odkształceń i naprężeń spawalniczych oraz wysoką trwałość przy obciążeniach cyklicznych. Złącza typu T były spawane z zastosowaniem spoin przetapiających na pełnowymiarowych próbkach za pomocą trzech metod: wiązką elektronów, zautomatyzowanym spawaniem elektrodą nietopliwą po warstwie topnika oraz zautomatyzowanym spawaniem zanurzoną elektrodą nietopliwą. W celu zmniejszenia naprężeń spawalniczych i odkształceń stosowano wstępne odkształcanie sprężyste elementów spawanych. Wszystkie rodzaje próbek zostały zbadane pod kątem ich wytrzymałości na cykliczne rozciąganie wzdłużne. Określono także wpływ procesów obróbki cieplnej, przekuwania mechanicznego i technologii naprawczych na ich trwałość. Na podstawie wyników badań pełnowymiarowych próbek przygotowano i zbadano partię paneli typu stringer o długości 1200 mm. Stwierdzono, że spawanie paneli typu stringer z wysokostopowego stopu tytanu VT-20 elektrodą nietopliwą po warstwie topnika z zastosowaniem wstępnego odkształcanie sprężystego i przekuwania mechanicznego o podwyższonej częstotliwości elementów spawanych zapewnia zwiększenie wytrzymałości zmęczeniowej w porównaniu do spawania wiązką elektronów i spawania zanurzoną elektrodą nietopliwą. Rozwój technologii może stanowić podstawę rozwoju wytwarzania spawanych paneli typu stringer z wysokowytrzymałych stopów tytanu na skalę przemysłową.

Słowa kluczowe

EN

stringer panels; titanium alloys; welding of T-joints

PL

panel typu stringer; stopy tytanu; spawanie połączeń typu T

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 58, No. 5
• Strony: 94--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Paton B. E.

• National Academy of Sciences of Ukraine

autor

Lobanov L. M

• National Academy of Sciences of Ukraine

autor

Łysak V. V.

• E. O. Paton Electric Welding Institute, the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev;

autor

Knysz V. V.

• E. O. Paton Electric Welding Institute, the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev;

autor

Pavlovskij V. I.

• E. O. Paton Electric Welding Institute, the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev;
• E. O. Paton Electric Welding Institute, the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev;

autor

Priluckij V. P.

• E. O. Paton Electric Welding Institute, the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev;

autor

Timoszenko A. N.

• E. O. Paton Electric Welding Institute, the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev;

autor

Gonczarov P. V.

• E. O. Paton Electric Welding Institute, the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev;

autor

Cyao G.

• Beijing Institute of Aircraft Technologies

Bibliografia

• 1. Матвиенко С.В., Астафьев А.Р., Капасев И.Г. Сварка и родственные технологии в самолетостроении. Тенденции развития. Сварка в Сибири. 2003, № 2 (10), С.36-40.
• 2. Robert W. Messler JR. The Greatest Story Never Told: EB Welding on the F-14. Welding Journal, May 2007, pp.41-47.
• 3. Братухин А.Г. и др. Штамповка, свар- ка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении. М.: Машино- строение, 1997. – 607с.
• 4. B. E. Paton. Advanced trends in improvement of welded structures. Proceedings of international conference “Welding structures”, Kiev, Ukraine, 18-22 September, 1992, Welding and Surfacing Review, Harward Academic Publishers, 1992, Vol. 2, pp.1-18.
• 5. Lobanov L., Pavlovsky V. and Pivtorak V.A. Optical methods of studying and means of controlling welding strains and stresses. Soviet Technology Review. Section C. Welding and Surfacing Review, Harward Academic Publishers, 1992, p. 96.
• 6. Лобанов Л.М., Кирьян В.И., Кныш В.В., Прокопенко Р.И. Повышение сопротив- ления усталости сварных соединений металлоконструкций высокочастотной механической проковкой. (Обзор). Ав- томатическая сварка, 2006, С. 3-11.
• 7. Патон Б.Е., Замков В.Н., Прилуцкий В.П., Порицкий П.В. Контракция дуги флюсом при сварке вольфрамовым электродом в аргоне. Автоматическая сварка, 2000, № 1, С.2-9.
• 8. Лобанов Л.М., Пивторак В.А., Савицкая Е.М., Киянец И.В., Лысак В.В. Оператив- ный контроль качества сварных панелей из сплава ВТ-20 с использованием мето- да электронной ширографии. Автомати- ческая сварка, 2011, № 11, С. 28-33.

Uwagi

PL

Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 102--108