Расчет усталостной долговечности цилиндрических деталей при многослойной наплавке и эксплуатационном циклическом термомеханическом нагружении

Abstract

Разработана методика расчета остаточного напряженно-деформированного и микроструктурного состояния цилиндрической детали при многослойной наплавке по боковой поверхности, а также расчета ее термомеханического состояния и усталостной долговечности при последующем эксплуатационном циклическом термомеханическом нагружении. Методика создана в рамках единой математической модели на основе теории растущих тел, современной модели вязкопластического неизотермического течения, термокинетических диаграмм распада аустенита, наплавленного и основного металлов с учетом остаточного напряженно-деформированного и структурного состояния при одно- и многослойной наплавке деталей слоями различного химического состава, структуры и толщины. Она позволяет оценивать усталостную договечность наплавленных деталей в зависимости от величины и соотношения эксплуатационных циклических термических и механических нагрузок и от применяемых наплавочных материалов для подслоя и износостойкого слоя.

Procedure was developed for calculation of residual stress-strain and microstructural state of cylindrical part at multilayer surfacing aver lateral surface as well as calculation of its thermomechanical state and fatigue life in further service cyclic thermomechanical loading. The procedure was developed in scope of common mathematical model based on theory of growing bodies, current model of viscoplastic non-isothermic flow, thermokinetic diagrams of decay of austenite, deposited and base metals considering residual stress-strain and structural state in single- and multilayer surfacing of parts by layers of different chemical composition, structure and thickness. It allows evaluating the fatigue life of deposited parts depending on value and relationship of service cyclic thermal and mechanical loads and on consumables applied for sublayer and wear-resistant layer.