The effect of vibrational impact of low power density on the weld structure

N. O. Rott

Abstract


Abstract: The requirements for welding processes are particularly important in terms of building an open, where to get reliable connections  is  difficult,  expensive  or  impossible  to  use  machinery  and  stationary  devices.  In  such  cases,  the  implementation  of welding using mechanical vibrations in the construction of important structures is becoming a necessity. Therefore the aim of this work is to study the effect of vibration exposure low specific manner, the structure of power in the heat-affected zone and weld. Methods. Mechanical vibration of 250 watts at 60 Нz transmitted to the weld connection, wherein the elastic vibrations are excited. Investigation of elastic vibrations on the structure welded joints were made in mechanized welding the steel wire 10G2FB Megafil 821  R, 1.2  mm  diameter  in  a  mixture  of  argon and  carbon  dioxide. Practical  significance.  Thin  vibratory  oscillations  in  the frequency range 60 Hz contribute structure refinement and promote the formation of the weld metal more homogeneous structure.


Keywords


vibration; low power density; welding; heat affected zone.

References


Xu H. Degassing of molten aluminum A356 alloy using ultrasonic vibration / H. Xu, X. Jiana, T. Meek, Q. Han // Materials Letters. Vol. 58. – 2004. – P. 3669–3673. Режим доступу: http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/886703-ohkArs/.

Jian X. Refinement of eurectic silicon phase of aluminum A356 alloy using high-intensity ultrasonic vibration / X. Jian, T.T. Meek, Q. Han // Scripta Materialia. Vol. 54. – 2006. – N 5. – P. 893-896. publication/222293606_Refinement_of_eutectic_silicon_phase_of_aluminum_A356_alloy_using_high-ntensity_ultrasonic_vibration

Xu H. Effect of power ultrasound on solidification of aluminum A356 alloy / H. Xu, X. Jiana, T. Meeka, Q. Han // Materials Letters. Vol. 59. – 2005. – P. 190 – 193.

Zhong Z.Y. Production and Mechanical Properties of In-Situ Ti Alloying A356 Alloys / Z.Y. Zhong, H. Saka, T.H. Kim, E.A. Holm, Y.F. Han, X.S. Xie // Materials Science Forum. Vol. 475-479. – 1998. – P. 321-324.

Mizutani Y. Effect of the electromagnetic vibration intensity on microstructural refinement of Al-7%Si alloy / Y. Mizutani, K. Miwa, K. Yasue, T. Tamura, Y. Sakaguchi, Y. Ohura // Materials Transactions. Vol. 45. – 2004. – N 6. – P. 1944-1948.

Bolshakov V.I., Vorobev G.M, Krivusha L.S., Rott N.A. Vliyanie mehanicheskoy vibratsii na formirovanie strukturyi otlivok iz stali 110G13L [Effect of mechanical vibration on the formation of the structure of steel castings 110G13L] Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Сonstruction, materials science, mechanical engineering]. – Dnepropetrovsk, PGASA, 2011. – no 61. – S. 49 – 53. (in Russian).

Bolshakov V.I., Rott N.A. Upravlenie mnogofaznoy kristallizatsiey s pomoschyu vibratsionnogo vozdeystviya [Managing multi-phase crystallization using vibration exposure] Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Сonstruction, materials science, mechanical engineering]. – Dnepropetrovsk, PGASA, 2012. – no 65. – S. 52 – 56. (in Russian).

Rott N.A. Zavisimost mehanicheskih harakteristik stali 110G13L ot chastotyi vibratsii [Dependence of mechanical properties of steel 110G13L frequency vibration] Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Сonstruction, materials science, mechanical engineering]. – Dnepropetrovsk, PGASA, 2013. – no 67. – S. 252 – 254. (in Russian).

Bolshakov V.I., Rott N.A. Vliyanie malomoschnoy mehanicheskoy vibratsii na strukturu i svoystva austenitnoy stali 110G13L [Effect of a low-power mechanical vibration on the structure and properties of austenitic steel 110G13L]. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyishlennost [Metallurgical and Mining Industry]. – Dnepropetrovsk: OOO "Ukrmetallurginform" NTA ", 2013. – no 3 (282). – S. 83 – 84. (in Russian).

Bolshakov V.I., Rott N.A. Vliyanie malomoschnoy mehanicheskoy vibratsii na strukturu i svoystva evtekticheskih splavov Al-Si I Al-Cu [Effect of a low-power mechanical vibration on the structure and properties of eutectic alloys Al-Si i Al-Cu]Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyishlennost [Metallurgical and Mining Industry]. – Dnepropetrovsk: OOO "Ukrmetallurginform" NTA ", 2013. – no 4 (283). – S. 63 – 65. (in Russian).

Bolshakov V.I., Rott N.A. Vliyanie mehanicheskih kolebaniy na raspredelenie legiruyuschih elementov v stali Gadfilda (110G13L) [Effect of mechanical vibrations on the distribution of alloying elements in steel Hadfield (110G13L)] Visnik Pridniprovskoyi derzhavnoyi akademiyi budivnitstva i arhitekturi. [News of Prydniprovsk State Academy of Civil Engineering] – Dnipropetrovsk: PDABA, 2013. – no 10. – S. 4 – 9. (in Russian).

Bolshakov V.I., Rott N.A. Vliyanie vibratsionnogo vozdeystviya maloy udelnoy moschnosti na morfologiyu zaevtekticheskih siluminov [Influence of vibration exposure of low power density on the morphology of hypereutectic silumin] Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Сonstruction, materials science, mechanical engineering]. – Dnepropetrovsk, PGASA, 2015. –no 80. – S. 92 – 97. (in Russian).

Bolshakov V.I., Spiridonova I.M., Rott N.A. Vliyanie nizkochastotnyih kolebaniy na strukturu naplavlennogo metalla[Effect of low-frequency oscillations in the weld metal structure] Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie [Сonstruction, materials science, mechanical engineering]. – Dnepropetrovsk, PGASA, 2013. – no 69. – S. 71 – 75. (in Russian).


GOST Style Citations


1. Xu H. Degassing of molten aluminum A356 alloy using ultrasonic vibration / H. Xu, X. Jiana, T. Meek, Q. Han // Materials Letters. Vol. 58. – 2004. – P. 3669–3673. Режим доступу: http://www.osti.gov/scitech/servlets/purl/886703-ohkArs/.

2. Jian X. Refinement of eurectic silicon phase of aluminum A356 alloy using high-intensity ultrasonic vibration / X. Jian, T.T. Meek, Q. Han // Scripta Materialia. Vol. 54. – 2006. – N 5. – P. 893-896. Режим доступу: http://www.researchgate.net/publication/222293606_Refinement_of_eutectic_silicon_phase_of_aluminum_A356_alloy_using_high-ntensity_ultrasonic_vibration

3. Xu H. Effect of power ultrasound on solidification of aluminum A356 alloy / H. Xu, X. Jiana, T. Meeka, Q. Han // Materials Letters. Vol. 59. – 2005. – P. 190 – 193. Режим доступу: http://mastersonics.com/documents/mmm_applications/ ultrasonic_metallurgy/effect_of_power_ultrasound_on_solidification_of_aluminum_a356_alloy.pdf

4. Zhong Z.Y. Production and Mechanical Properties of In-Situ Ti Alloying A356 Alloys / Z.Y. Zhong, H. Saka, T.H. Kim, E.A. Holm, Y.F. Han, X.S. Xie // Materials Science Forum. Vol. 475-479. – 1998. – P. 321-324. Режим доступу:http://www.researchgate.net/profile/Minlin_Zhong/citations?sorting=citationCount&page=1

5. Mizutani Y. Effect of the electromagnetic vibration intensity on microstructural refinement of Al-7%Si alloy / Y. Mizutani, K. Miwa, K. Yasue, T. Tamura, Y. Sakaguchi, Y. Ohura // Materials Transactions. Vol. 45. – 2004. – N 6. – P. 1944-1948. Режим доступу: https://www.jim.or.jp/journal/e/pdf3/45/06/1944.pdf.

6. Большаков В.И. Влияние механической вибрации на формирование структуры отливок из стали 110Г13Л. / В. И. Большаков, Г. М. Воробьев, Л. С. Кривуша, Н. А. Ротт // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. трудов. – Вып. 61. – Днепропетровск, ПГАСА, 2011. – С. 49 – 53.

7. Большаков В.И. Управление многофазной кристаллизацией с помощью вибрационного воздействия / В. И. Большаков, Н. А. Ротт // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. трудов. – Вып. 65. – Днепропетровск, ПГАСА, 2012. – С. 52 – 56. Режим доступа:http://pgasa.dp.ua/a/international%20conferences/inovacii/archive/vipusk_65_2012.pdf.

8. Ротт Н. А. Зависимость механических характеристик стали 110Г13Л от частоты вибрации / Н. А. Ротт // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. трудов. – Вып. 67. – Днепропетровск, ПГАСА, 2013. – С. 252 – 254. Режим доступа:http://pgasa.dp.ua/a/international%20conferences/starodubov/archive/referats%20of%20starodubov%202013-67.pdf

9. Большаков В.И. Влияние маломощной механической вибрации на структуру и свойства аустенитной стали 110Г13Л / В. И. Большаков, Н. А. Ротт // Металлургическая и горнорудная промышленность: Научно-техн. и производственный журнал. – № 3 (282). – Днепропетровск: ООО «Укрметаллургинформ «НТА», 2013. – С.83 – 84. Режим доступа: http://www.metaljournal.com.ua/next-issue/.

10. Большаков В.И. Влияние маломощной механической вибрации на структуру и свойства эвтектических сплавов AlSi і Al-Cu/ В. И. Большаков, Н. А. Ротт // Металлургическая и горнорудная промышленность: Научно-техн. і производственный журнал. – № 4 (283). – Днепропетровск: ООО «Укрметаллургинформ «НТА», 2013. – С.63 – 65. Режим доступа: http://irbis.bti.secna.ru/cgi-bin/irbis64r_12/cgiirbis_64.exe?LNG=uk&Z21ID=&I21DBN=MARS&P21DBN=MARS&S21STN=1&S21REF=10&S21FMT=fullwebr&C21COM=S&S21CNR=30&S21P01=0&S21P02=0&S21LOG=1&S21P03=K=&S21STR=%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%B0%D1%8F%20%D0%B2%D0%B8%D0%B1%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F

11. Большаков В.И.. Влияние механических колебаний на распределение легирующих элементов в стали Гадфильда (110Г13Л) / В. И. Большаков, Н. А. Ротт // Вісник Придніпровської державної академії будівництва і архітектури: Збірник наукових праць. – № 10. – Дніпропетровськ: ПДАБА, 2013. – С. 4 – 9. Режим доступа: http://cyberleninka.ru/article/n/vliyaniemehanicheskih-kolebaniy-na-raspredelenie-legiruyuschih-elementov-v-stali-gadfilda-110g13l.

12. Большаков В.И. Влияние вибрационного воздействия малой удельной мощности на морфологию заэвтектических силуминов / В. И. Большаков, Н. А. Ротт // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. трудов. – Вып. 80. – Днепропетровск, ПГАСА, 2015. – С. 92 – 97. Режим доступа: http://www.irbis nbuv.gov.ua/cgibin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?Z21ID=&I21DBN=UJRN&P21DBN=UJRN&S21STN=1&S21REF=10&S21FMT=njuu_all&C21COM=S&S21CNR=20&S21P01=0&S21P02=0&S21COLORTERMS=0&S21P03=I=&S21STR=%D0%9670492:%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B4%D1%83%D0%B1.%D1%87%D0%B8%D1%82.%2F2015%2F80

13. Большаков В.И. Влияние низкочастотных колебаний на структуру наплавленного металла / В. И. Большаков, И. М. Спиридонова, Н. А. Ротт // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. научн. трудов. – Вып. 69. – Днепропетровск, ПГАСА, 2013. – С. 71 – 75.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.