Н.Е. Садковская – д.т.н., профессор,  кафедра «Управление инновациями», Московский авиационный институт 

(национальный исследовательский университет)

E-mail: natsadkovskaya@rambler.ru

А.Е. Цыкин – аспирант, кафедра «Управление инновациями», 

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет); 

ПАО «НПО «АЛМАЗ» (Москва)

E-mail: a.tzuikin@ya.ru

Постановка проблемы. В радиолокационных станциях и системах управления воздушным движением крупногабаритные металлоконструкции являются несущими частями. При этом в процессе изготовления  металлоконструкция в целом и ее отдельные профильные и прокатные составные части в отдельности (такие как балки, швеллера, уголки, листы и пр.) подвергаются как местному нагреву в процессе сварки, так и пластической деформации в процессе клепки, гибки или механической обработки. Это приводит к возникновению как временных, так и остаточных напряжений и деформаций, влияющих на стабильность размеров в последующих производственных процессах или вызывающих возникновение усталостных трещин и склонность к коррозионному растрескиванию во время эксплуатации.

Цель. Исследовать напряженные состояния и деформации в крупногабаритных металлоконструкциях, описанные в отечественной и зарубежной литературе, а именно: общие сведения, классификацию и причины возникновения, влияние на работоспособность металлоконструкций; металлургические и технологические параметры процесса сварки, влияющие на качество изготовления изделий; термические и механические технологические методы устранения остаточных деформаций и снижения остаточных напряжений в металлоконструкциях. 

Результаты. Исследованы напряженные состояния и деформации в крупногабаритных металлоконструкциях. Представлены общие сведения об остаточных напряжениях и деформациях, их классификация и причины возникновения, влияние на работоспособность металлоконструкций, описанные в отечественной и зарубежной литературе. Показаны металлургические и технологические параметры процесса сварки, влияющие на качество изготовления изделий; термические и механические технологические методы устранения остаточных деформаций и снижения остаточных напряжений в металлоконструкциях. Сформулированы результаты исследования применительно к крупногабаритным металлоконструкциям радиолокационных станций и системам управления воздушным движением.

Практическая значимость. Напряженные состояния и деформации в настоящее время достаточно подробно изучены. На основании этого можно сделать вывод, что остаточные напряжения и деформации оказывают разного рода негативные воздействия на металлоконструкции как в процессе их изготовления, так и при их эксплуатации. В то же время существуют многочисленные способы снятия остаточных напряжений и устранения деформаций, имеющие свои особенности и преимущества. Критерии их выбора, комплексного использования и внедрения в технологическую цепочку производства металлоконструкций, в том числе крупногабаритных, заслуживают дальнейшего изучения.

1. Марин В.П., Садковский Б.П., Садковская Н.Е., Цыкин А.Е. Исследование процессов низкочастотной вибрации при обработке крупногабаритных металлоконструкций // Наукоемкие технологии. 2018. № 2. С. 87–92.
2. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформации конструкций. М.: Высшая школа. 1982. 272 с.
3. Винокуров В.А. Сварочные деформации и напряжения. Методы их устранения. М.: Машиностроение. 1968. 236 с.
4. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз. 1951. 292 с.
5. Гатовский К.М., Кархин В.А. Теория сварочных деформаций и напряжений. Л.: ЛКИ. 1980. 331 с. 
6. Сагалевич В.М., Савельев В.Д. Стабильность сварных соединений и конструкций. М.: Машиностроение. 1986. 264 с. 
7. Бигер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз. 1963. 233 с. 
8. Сальманов И.Д., Барановский М.Ю., Тарасов В.А. Остаточные напряжения и деформации при сварке // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 12. С. 64–75.
9. Ueda Y., Murakawa H., Ma N. Welding deformation and residual stress prevention. Elsevier Science. 2012. 312 с.
10. Надежность сварных соединений и конструкций: Сборник статей кафедр «Сварочное производство» высших учебных заведений Москвы / Под ред. Г.А. Николаева. М.: Машиностроение. 1967. 259 с.
11. Остаточные напряжения и прочность сварных соединений и конструкций. М.: Машиностроение. 1969. 243с.
12. Антонов А.А., Летуновский А.П. Снижение остаточных сварочных напряжений методом ультразвуковой ударной обработки // Трубопроводный транспорт [теория и практика]. 2012. № 2. С. 21–27.
13. Летуновский А.П., Антонов А.А., Стеклов О.И. Снятие технологических остаточных напряжений в металлоконструкциях низкочастотной виброобработкой // Заготовительное производство. 2012. № 8. С. 12–17.
14. Сагалевич В.М., Савельев В.Ф. Стабильность сварных соединений и конструкций. М.: Машиностроение. 1986. 264 с.