Istraživanje procesa eksplozivnog zavarivanja i karakterizacija dobijenog spoja visokolegiranog alatnog i niskougljeničnog čelika
Investigation of explosive welding process and characterization of the obtained joint of high-alloy tool and low carbon steel
Докторанд
Lazarević, MilošМентор
Nedić, BogdanЧланови комисије
Mitrović, SlobodanAdamović, Dragan
Džunić, Dragan
Bajić, Danica
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
U uvodnom delu dati su ciljevi doktorske disertacije, odnosno izučavanje procesa
primene nekonvencionalnog postupka eksplozivnog zavarivanja visokolegiranog
alatnog čelika i niskougljeničnog konstruktivnog čelika i definisane su metode za
utvrđivanje kvaliteta dobijenog spoja. Date su osnovne hipoteze od kojih se polazi. Dat
je pregled osnovnih metoda koje će se koristiti za analizu eksplozivno zavarenog spoja.
One obuhvataju analitičke metode za analizu i obradu dobijenih rezultata, i
eksperimentalne metode uz primenu savremene merne opreme. Navedena je potencijalna
primena eksplozivnog zavarivanja za izradu industrijskih noževa. Posedovanje
odgovarajućih alata za sečenje pomoći će u poboljšanju procesa i povećanju
profitabilnosti. Za dobijanje kvalitetnog reza noževi se izrađuju od pogodnog
materijala za svoju namenu u industriji. Navedene su potencijalne prednosti noža
dobijene ovim postupkom.
Drugo poglavlje se bavi teorijskim aspektom eksplozivnog zavarivanja. Dati su osnovni
pojm...ovi eksplozivnog zavarivanja. Data je tabela sa kombinacijama metala koji su
uspešno zavareni. Opisan je i neophodan proračun za dobijanje većine parametara za
izvođenje eksperimenta sa obrazloženjem važnosti istih.
Treće poglavlje se bavi bezbednosnim aspektom u procesu eksplozivnog zavarivanja.
Prilikom izvođenja postupka eksplozivnog zavarivanja mora se strogo voditi računa o
bezbednosti. Prikazan je proračun kritičnog rastojanja čiji je osnovni parametar bio
oštećenje sluha. Kratak osvrt je na proračunu uticaja termalnog efekta. Data je gruba
procena strukturalnih oštećenja usled eksplozije uz pomoć empirijski izvedenih
modela na osnovu analize nesreća, ispitivanja i podataka o ratnoj šteti. Ostale
potencijalne opasnosti kao što je razletanje fragmenata prilikom detonacije nisu
uzete u obzir.
U četvrtom poglavlju su prikazani preliminarni proračuni eksplozivnog zavarivanja
dva čelika, proračun kritičnog rastojanja neophodnog za bezbedno izvođenje
eksperimenta, kratak opis korišćenog eksploziva i prateće opreme. Takođe se
prikazuje postupak eksplozivnog zavarivanja opružnog čelika u svrhu preliminarnog
ispitivanja i alatnog čelika kao završni eksperiment. Prikazana eksperimentalna
postavka obuhvatala je izbor polaznih materijala, eksploziva, elektrodetonatorskih
kapisli, ploča, kutijastih elemenata,sečenje i uklanjanje oksidnog sloja ploča,
formiranje kutijastih elemenata sa umetkom za elektrodetonatorsku kapislu.
Obezbeđivanje alata i pribora za terenske uslove. Obezbeđivanje adekvatnog poligona
za izvođenje eksperimenta. Obezbeđivanje pirotehničkog tima za realizaciju
eksperimenta.
Peto poglavlje se bavi opisom metoda, merne opreme i načinom na koji će biti
korišćena u analizi dobijenih ploča u izvedenom eksperimentu.
Šesto poglavlje se bavi pripremom uzoraka za različite testove kao što je, ultrazvučna
defektoskopija, rendgenografska ispitivanja, metalurška ispitivanja, ispitivanje
spoja penetrantima, kavitaciona ispitivanja, ispitivanje mehaničkih svojstava i dr.
Za sva ispitivanja je korišćena savremena merna oprema. Rezultati ispitivanja su
sistematizovani i prezentovani u odgovarajućim tabelama i dijagramima.
Uspostavljene su međusobne zavisnosti rezultata eksperimenata koje omogućavaju
jasniju sliku o parametrima za ocenu kvaliteta ostvarenog spoja. Rezultati
eksperimentalnih ispitivanja će omogućiti stvaranje uslova za buduće formiranje
numeričkih modela, primenu metode konačnih elemenata i simulaciju eksplozivnog
zavarivanja...
In the introductory part, the objectives of the doctoral dissertation are given, that is, the study
of the process of applying the unconventional procedure of explosive welding of high-alloy tool
steel and low-carbon structural steel and defining the methods for determining the quality of
the resulting joint. Basic hypotheses from which to start are given. An overview of the basic
methods that will be used for the analysis of an explosively welded joint is given. They include
analytical methods for analyzing and processing the obtained results, and experimental methods
with the application of modern measuring equipment. The potential application of explosive
welding for the production of industrial knives is indicated. Having the right cutting tools will
help improve processes and increase profitability. In order to obtain a quality cut, the knives
are made of suitable material for their purpose in the industry. The potential advantages of the
knife obtained by this process are listed....
The second chapter deals with the theoretical aspect of explosive welding. It describes what
explosive welding is and what it includes. A table is given with the combinations of metals that
have been successfully welded. The calculation necessary to obtain most of the parameters for
performing the experiment is also described, with an explanation of their importance.
The third chapter deals with the safety aspect in the explosive welding process. When
performing the explosive welding procedure, safety must be strictly taken into account. The
calculation of the critical distance was presented, the main parameter of which was hearing
damage. A short review is on the calculation of the influence of the thermal effect. A rough
estimate of structural damage from air blasts is provided using empirically derived models
based on accident analysis, testing and war damage data. Other potential hazards such as flying
fragments during detonation were not taken into account.
In the fourth chapter are presented: the necessary preliminary calculations of the explosive
welding of two steels, the calculation of the critical distance necessary for the safe execution of
the experiment, a brief description of the explosive used and the accompanying equipment. The
procedure of explosive welding of spring steel for the purpose of preliminary testing and tool
steel as a final experiment are also shown.
The presented experimental set-up also includes the selection of starting materials, explosives,
electro-detonating caps, plates, box elements, etc.
Cutting and removing the oxide layer of plates, forming box elements with an insert for an
electric detonator capsule. Provision of tools and accessories for field conditions. Providing an
adequate training ground for conducting the experiment.
The fifth chapter deals with the description of the measuring equipment and the way it will be
used in the analysis of the plates obtained in the performed experiment...