ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИЧИН НИЗКОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТИ КОЛЬЦЕВОГО СВАРНОГО ШВА
Аннотация
Причинами пониженной ударной вязкости околошовных зон в сварных соединениях могут быть неоднородность химического состава (ликвация) и перегрев металла. Если ликвация приводит к неравномерности механических свойств по сечению сварного соединения, то перегрев, сопровождающийся ростом зерна, значительно повышает склонность сварного шва к хрупкому разрушению. В работе исследовался штампосварной тройник: магистраль тройника изготовлена из стали марки 10Г2ФБЮ, удлинительное кольцо изготовлено из стали 09Г2С. Целью исследования было установить причины низкой ударной вязкости кольцевого сварного шва указанного изделия. Макроструктурные исследования сварного соединения показали, что шов был наложен со смещением. Имеющая место неравноосность приводит к смещению линии разрушения, в результате чего разрушение проходит в наиболее хрупкой структуре участков сварного шва.
При исследовании микроструктуры металла шва установлено наличие в структуре видманштетт феррита. Данная структурная составляющая наблюдается как у внешней поверхности шва, так и в центре. Присутствие видманштетта оказывает негативное влияние на механические свойства металла. Поскольку микроструктурные исследования показали неравномерное распределение грубоигольчатого феррита по толщине шва, то было предложено увеличить количество проходов при сварке с трех до четырех. Проведенные сравнительные исследования структуры и свойств образцов опытных сварок показали целесообразность таких изменений. Так, измерения микротвердости сварных соединений после сварки в 3 и 4 прохода показали, что при наложении 3 валиков твердость металла шва ниже, чем при наложении
4 валиков, но не более допустимых значений 260 HV10. Таким образом, по результатам исследования по устранению причин низкой ударной вязкости были рекомендованы следующие мероприятия: строгий контроль технологии сварки участков сварного шва (для недопущения неравноосности) и установление минимального числа проходов при сварке (для получения нужных механических свойств).
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Adaskin A.M., Sedov Yu.E., Onegin A.K., Klimov V.N. Materialovedeniye v mashinostroyenii [Materials Science in Mechanical Engineering]. Moscow, Publishing Yurayt, 2016. 535p.
Bernstein M.L., Zaymovsky M.A. Mekhanicheskiye svoystva metallov [Mechanical Properties of Metals]. 2nd ed. Moscow, Metallurgy Publ., 1979. 496 p.
Smirnov M.A., Schastlivtsev V.M., Zhuravlev L.G. Osnovy termicheskoy obrabotki stali [Fun-damentals of Heat Treatment of Steel]. Ekaterinburg, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences Publ., 1999. 495 p.
Lakhtin Yu.M., Leontiev V.P. Materialovedeniye [Materials Science]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1990. 528 p.
Gulyaev A.P. Metallovedeniye [Metal science. 6th ed.]. Moscow, Metallurgy Publ., 1986. 544 p.
Golikov I.N., Maslenkov S.B. Dendritnaya likvatsiya v stalyakh i splavakh [Dendritic Segrega-tion in Steels and Alloys]. Moscow, Metallurgy Publ., 1977. 244 p.
Novikov I.I. Teoriya termicheskoy obrabotki metallov [Theory of Heat Treatment of Metals]. Moscow, Metallurgy Publ., 1978. 392 p.
Byront V.S. Teoriya termicheskoy obrabotki metallov. Otzhig [Theory of Heat Treatment of Me¬tals. Annealing]. Krasnoyarsk, Siberian Federal University Publ., 2007. 180 p.
Ovchinnikov V.V. Defekty svarnykh soyedineniy [Defects of Welded Joints]. 4th ed. Moscow, Publishing Center “Academy”, 2012. 64 p.
Fedosov S.A., Oskin I.E. Osnovy tekhnologii svarki [Fundamentals of Welding Technology]. 2nd ed. Moscow, Innovative Mechanical Engineering Publ., 2017. 125 p.
Gudkov A.A. Treshchinostoykost’ stali [Crack Resistance of Steel]. Moscow, Metallurgy Publ., 1989. 375 p.
Brayent K.L., Benerjee S.K. (Eds.). Okhrupchivaniye konstruktsionnykh staley i splavov [Em-brittlement of Structural Steels and Alloys]. Transl. from Engl. Moscow, Metallurgy Publ., 1988. 550 p.
Lednikov E.A., Cheprasov D.P., Konnik D.A. [Cold Resistance of Welded Joints of Steel Bridge Constructions from High-Quality Rolled Steel 10CrSiNiCuN and 15 CrSiNiCuN]. Polzunovskiy al’manakh, 2017, no. 1, pp. 84–90. (in Russ.)
Maksuti R., Mehmeti H., Imeri S. Correlation of Microstructure and Hardness of Twopass Submerged Arc Welds X65. International Journal of Microstructure and Materials Properties, 2010, vol. 4, no. 3, pp. 347–355. DOI: 10.1504/ijmmp.2009.031140
Shipilov A.V., Konovalov A.V., Brovko V.V., Poloskov S.I. [Control of the Structure of Welded Joints during Orbital TIG Welding of Technological Pipelines of Compressor Stations]. News of Univer-sities, 2011, no. 6, pp. 44–52. (in Russ.)
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/met190207
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
