Влияние конструкции и относительного обжатия брикета сеток в процессе консолидации на межслойную прочность пористых сетчатых материалов

Пористые сетчатые материалы, полученные сваркой давлением металлических тканных сеток, применяют для изготовления проницаемых изделий с требуемыми свойствами. При исследовании межслойной прочности использован структурный подход, который предполагает определение прочности исходя из геометрических параметров (типоразмера) сеток, их количества, взаимного расположения, механизма пластической деформации и качества консолидации структурообразующих элементов. Получены функциональные зависимости, анализ которых позволяет определить конструктивные и технологические параметры, обеспечивающие максимальную межслойную прочность пористых сетчатых материалов при заданных значениях относительного обжатия брикета сеток. Показано, что низкое качество сварных соединений проволок, образованных в процессе сварки прокаткой, объясняется высоким сопротивлением деформированию микронеровностей и низкой скоростью массопереноса в зоне контакта. Повышение межслойной прочности пористых сетчатых материалов при низких скоростях деформации достигается в результате контактной ползучести и увеличения скорости диффузионного массопереноса, а при интенсивном динамическом нагружении — путем локального нагрева контактных поверхностей, снижения сопротивления деформированию микронеровностей и повышения скорости массопереноса. Определены параметры, обеспечивающие максимальную межслойную прочность пористых сетчатых материалов.

Литература

[1] Пелевин Ф.В. Технология изготовления пористых материалов. Вестник ассоциации вузов туризма и сервиса, 2007, № 3, c. 46–51.

[2] Белов С.В., ред. Пористые проницаемые материалы: справочник. Москва, Металлургия, 1987. 338 с.

[3] Sparks T., Chase G. Filters and Filtration. Handbook. Elsevier, 2013. 444 p.

[4] Пелевин Ф.В., Аврамов Н.И., Орлин С.А., Синцов А.Л. Эффективность теплообмена в пористых элементах конструкций жидкостных ракетных двигателей. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, вып. 4. URL: http://engjournal.ru/catalog/machin/rocket/698.html (дата обращения 20 марта 2016).

[5] Xu G., Liu Y., Luo X., Ma J., Li H. Experimental investigation of transpiration cooling for sintered woven wire mesh structures. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2015, vol. 91, pp. 898–907.

[6] Зейгарник Ю.А., Поляков А.Ф., Стратьев В.К., Третьяков А.Ф., Шехтер Ю.Л. Испытания пористого сетчатого материала в качестве оболочки лопаток высокотемпературных газовых турбин. Москва, Препринт, ОИВТ РАН, 2010, № 2-502, 64 с.

[7] Bunker R.S. Gas turbine cooling. Moving from macro to micro cooling. Proceedings of the ASME Turbo Expo, 2013, 3 p.

[8] Новиков Ю.М., Большаков В.А. Инженерная школа МГТУ им. Н.Э. Баумана: комбинированные пористые сетчатые материалы. Эффективные, безопасные и экологичные изделия на их основе. Безопасность жизнедеятельности, 2005, № 11, c. 53–56.

[9] Третьяков А.Ф. Технологическая наследственность в процессе изготовления изделий из пористых сетчатых материалов с заданными свойствами. Сообщение 1. Влияние конструкции брикета сеток и относительного обжатия структурообразующих элементов на пористость листовых заготовок. Производство проката, 2013, № 5, c. 32–42.

[10] Кочешков И.В. Анализ образования физического контакта между компонентами композита при уплотнении заготовки, состоящей из слоев алюминиевой фольги и волокон бора. Производство проката, 2013, № 12, с. 15–19.

[11] Третьяков А.Ф Консолидация структурообразующих элементов в процессе горячей прокатки металлических сеток. Проблемы черной металлургии и материаловедения, 2016, № 1, с. 5–10.

[12] Третьяков А.Ф. Технологическая наследственность в процессе изготовления изделий из пористых сетчатых материалов с заданными свойствами. Сообщение 2. Закономерности влияния пластической деформации и консолидации проволок сеток на технологические и теплофизические свойства пористых сетчатых материалов. Производство проката, 2013, № 6, с. 29–34.

[13] Третьяков А.Ф., Сабельникова Т.М., Харитонова Л.К. Очистка поверхности металлов в процессе изготовления и восстановления деталей машин. Технология металлов, 2001, № 5, с. 35–38.