Структуроутворення сталей в умовах високих швидкостей нагріву при зварюванні

С. В. Артьомова

doi:10.15407/mom2022.01.037

Автор(и)

С. В. Артьомова АТ «Українські енергетичні машини», Харків

DOI:

https://doi.org/10.15407/mom2022.01.037

Ключові слова:

зварювання, гартування, термодинамічний цикл, аргон, бейніт, якість, застосування

Анотація

Досліджено процес структуроутворення в зварних з'єднаннях сталей 15Х5М і 12Х1МФ, виконаних зварюванням «коротким циклом» (швидке нагрівання металу шва вище А_С3 та короткий час перебування за цієї температури) в середовищі аргону і можливість регулювання фазово-структурних перетворень та якості зварних з'єднань. Показано, що при використанні вищевказаної технології метал шва щільний, без дефектів, з мартенсито-феритною структурою. У біляшовній зоні (БШЗ) зварювального з’єднання при високих швидкостях нагріву і при невеликій тривалості перебування металу вище критичних точок перетворення при нагріванні в сталях формується аустеніт з низьким ступенем гомогенності, в якому карбідна фаза зазнає часткового розчинення. В результаті цього розпад аустеніту при охолодженні, не зважаючи на високі швидкості охолодження, відбувається як в бейнітній, так і в мартенситній областях. У БШЗ сталі 12Х1МФ спостерігається переважно бейнітна структура, в сталі 15Х5М - бейніто-мартенситна. Під час контролю якості зварного з'єднання випробуваннями при ударному навантаженні метал із зазначеними структурами відчуває вигин або в'язке руйнування. Встановлено, що при таких технологічних параметрах: сила струму 800-900 А, тривалість процесу 0,3-0,5 сек. формуються структури з високим ступенем опору крихким руйнуванням. Розроблена технологія впроваджена при ошипуванні труб і при виготовленні та ремонті охолоджувальних панелей, а також рекомендується для широкого промислового застосування.

Посилання

Nazarchuk A.T. Snisar V.V., Demchenko E.L., Avtomaticheskaya svarka, 2003, No. 5, pp. 41. [in Russian].

Shorshorov M. Kh. Metallovedeniye svarki stali i splavov titana (Metallurgical welding of steel and titanium alloys), Moscow: Nauka, 1965, 331 p. [in Russian].

Welding handbook // AWS (1991), vol. 2. p. 995. [in English].

STO TsKTI 10. 002 – 2007 [in Russian]. https://doi.org/10.1088/1475-7516/2007/10/002

Palani P.K., Murugan N., J. of Materials Processing Technology, 2006, No. 172 (10), pp. 1–10 [in English]. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.07.013

Zavdoveev A., Rogante M., Poznyakov V. et al., Reports in Mechanical Engineering, 2020, Vol. 1, No. 1, pp. 26–33 [in English]. https://doi.org/10.31181/rme200101026z

Amin M. Pulse current parameters for arc stability and controlled metal transfer in arc welding. Ibid, May, 1983, pp. 272–377 [in English].

Ghosh P. K., Dorn Lutz., Devakumaran K., Hofmann F. ISIJ international, 2009, Vol. 49, 2, pp. 261–269 [in English]. https://doi.org/10.2355/isijinternational.49.261

Paton B.Ye., Potapyevskiy A.G., Podola N.V., Avtomaticheskaya svarka, 1964, No. 1, pp. 2–6 [in Russian].

Lashchenko G.I. Sposoby dugovoy svarki stali plavyashchimsya elektrodom (Methods of arc welding steel consumable electrode), Kyiv: Ekotekhnologiya, 2006, 384 p. [in Russian].

Odesskiy P. D., Molodtsov A. F., Morozov Yu. D., Montazhnyye i spetsial'nyye raboty v stroitelstve, 2011, No. 5, pp. 20–25. [in Russian]. https://doi.org/10.1016/0041-5553(80)90086-5