Дослідження змінюваності кількості пор на одиницю довжини зварного шва

Анотація

Поява пор у металі зварного шва має ймовірнісний характер і може приводити до негативних наслідків. Ці наслідки пов’язані з втратою виробами функцій та загрозою для життя і здоров’я людей. Тому дослідження змінюва-ності пористості зварних швів є актуальною задачею для прикладної механіки, зварювального виробництва.
В реальних умовах зварювання ускладнене формування вибірок даних з достатнім для статистичного аналізу об’ємом. Тому необхідна постановка спеціалізованого експерименту з введенням у зону зварювання матеріалу, який викликає появу пор і подальшим статистичним аналізом даних про пористість зварних швів. Визначення статистич-них закономірностей змінюваності пористості дозволить прогнозувати значення показники пористості з врахуван-ням їх варіативності.
Вимоги до пористості зварних швів задаються по двох показниках – діаметру та кількості пор на одиничній довжині зварного шва. Діаметр пор відноситься до безперервної ознаки, а кількість пор на одиничній довжині звар-ного шва до порядкової статичної ознаки. Аналіз опублікованих досліджень показує, що змінюваність діаметру пор адекватно описується двох параметричним розподілом Вейбулла. Визначення розподілу, який адекватно описує змінюваність кількості пор на одиничній довжини зварного шва потребує спеціалізованих лабораторних досліджень.
Метою статті є визначення статистичного розподілу, який адекватно описує змінюваність кількості пор на одиничній довжині зварного шва. Для досягнення мети належить статично проаналізувати дані щодо змінюваності кількості пор при додатковому введенні у зону зварювання матеріалу, який сприяє утворенню пор.
Для сприяння утворенню пор у зону зварювання вводили поліолефінові трубки діаметром 0,8 мм, заповнені ди-стильованою водою. З використанням ступінчатої діаграми візуально порівнювали експериментально отриманий розподіл кількості пор і теоретично розрахований по закону Пуассона. Адекватність застосування закону Пуассона до змінюваності кількості пор на одиничній довжині зварного шва оцінювалась за критерієм Пірсона.
Фактично отримане, при застосуванні закону Пуассона, значення критерію Пірсона χk2 = 1,454 значно менше ніж максимально допустиме χ2max = 11,340. Це свідчить про адекватність застосування закону Пуассона до змінюва-ності кількості пор на одиницю довжини зварного шва. Отримані результати дають можливість враховувати ха-рактеристики статистичного розподілу кількості пор на одиницю довжини зварного шва при прогнозуванні можли-вості виконання вимог щодо пористості зварного шва. Вони можуть бути використані при оцінюванні прийнятності технології зварювання, прогнозуванні витрат на якість, які пов’язані з пористістю зварного шва.