LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Підвищення холодостійкості зварних з'єднань термічно зміцнених кремніємарганцевих сталей

кремнієвомарганцевих сталей. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.06 – "Зварювання та споріднені технології". – Інститут електрозварювання ім.Е.О.Патона НАН України, Київ, 2002 р.

Дисертація присвячена вирішенню наукової задачі забезпечення працездатності зварних з'єднань у конструкціях з низьколегованих кремнієвомарганцевих термозміцнених сталей в умовах експлуатації при низьких температурах до –70єС. Розвинуті уявлення про закономірності впливу легуючих елементів на структуру і властивості металу шва, стійкість горіння дуги і характеристики переносу електродного металу. Розроблено оптимальні склади і вивчено зварювально-технологічні характеристики комплексно легованих електродних дротів Св-08ХГ2СНМТ і Св-08ХГНМТ, що забезпечують необхідну міцність і високу ударну в'язкість металу шва при температурах експлуатації аж до –70єС. Досліджено особливості формування структури і властивостей металу ЗТВ в умовах термічного циклу зварювання, оцінено опірність металу ЗТВ утворенню холодних тріщин і вивчено вплив нагрівання при зварюванні на холодостійкість металу ЗТВ. Виявлено нові технологічні можливості процесу імпульсного дводугового зварювання. Розроблені вихідні положення й узагальнені технологічні рекомендації пройшли дослідно-промислову перевірку на ряді підприємств, що виготовляють відповідальні металоконструкції з холодостійких низьколегованих сталей підвищеної міцності.

Ключові слова: низьколеговані сталі, дугове зварювання, електродні дроти, структура, міцність, холодостійкість.



Abstract


Protsenko P.P. Increasing Cold Resistance of Welded Joints of Thermally Hardened Silicon-Manganese Steels. – Manuscript.

Thesis for a Candidate of Technical Sciences degree in speciality 05.03.06 – "Welding and Related Technologies" – Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2002.

The thesis is focused on the provision of serviceability of welded joints in structures of low-alloyed silicon-manganese thermally hardened steels at subzero temperatures (up to –70 єC). It develops the concept of mechanism of alloying elements influence on the weld metal structure and properties, arc stability, and electrode metal transfer characteristics. Optimum compositions of alloyed electrode wires Св-08ХГ2СНМТ and Св-08ХГНМТ that provide the required strength and high impact toughness of the weld metal at temperatures up to –70 єC have been developed and their performance characteristics have been studied. Peculiarities of formation of the structure and properties of the HAZ metal in conditions of the welding thermal cycle have been investigated, resistance of the HAZ metal to cold cracking has been assessed, and the impact of weld heating on cold resistance of the HAZ metal has been determined. New technological capabilities of the pulsed twin-arc welding process have been revealed. The developed points of primary and generalized technological recommendations have been tested at a number of industrial enterprises fabricating responsible metal structures of cold resistant low-alloyed high-strength steels.

Key words: low-alloyed steels, arc welding, electrode wires, structure, strength, cold resistance.



АННОТАЦИЯ

Проценко П.П. Повышение хладостойкости сварных соединений термически упрочненных кремнемарганцевых сталей. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.03.06 – "Сварка и родственные технологии". – Институт электросварки им.Е.О.Патона НАН Украины, Киев, 2002 г.

Диссертация посвящена решению научной задачи обеспечения работоспособности сварных соединений в конструкциях из низколегированных кремнемарганцовистых термоупрочненных сталей в условиях эксплуатации при низких температурах до –70?С. Развиты представления о закономерностях влияния легирующих элементов на структуру и свойства металла шва, устойчивость горения дуги и характеристики переноса электродного металла. Разработаны оптимальные составы и изучены сварочно-технологические характеристики комплекснолегированных электродных проволок Св-08ХГ2СНМТ и Св-08ХГНМТ, обеспечивающих необходимую прочность и высокую ударную вязкость металла шва при температурах эксплуатации вплоть до –70єС.

Исследованы особенности формирования структуры и свойств металла ЗТВ в условиях термического цикла сварки. На основании выполненных исследований построена термокинетическая диаграмма преврашений аустенита в сталь 09Г2СЮч и определено, что под воздействием термического цикла сварки исходная ферритно-мартенситная структура с твердостью HV 220 преобразуется в смешанную бейнито-мартенситную структуру с твердостью HV 310. Рациональный интервал скоростей охлаждения металла ЗТВ стали 09Г2СЮч, в котором сохраняются весьма высокие показатели пластичности δ5=26...32% и ψ = 62...72%, находится в пределах W6/5=5,5...35єС/с.

Оценена сопротивляемость металла ЗТВ образованию холодных трещин и изучено влияние сварочного нагрева на хладостойкость металла ЗТВ. Установлена тесная взаимосвязь технологических факторов с замедленным разрушением сварных соединений. Для достижения высокой сопротивляемости замедленному разрушению сварных соединений термоупрочненной стали 09Г2СЮч технологические приемы сварки должны обеспечивать ограниченное содержание диффузионного водорода в наплавленном металле (не более 7 мл/100 г.).

Выявлены новые технологические возможности процесса импульсной двухдуговой сварки. Установлено, что в условиях импульсной двухдуговой сварки скорость нарастания температур нагрева различных участков ЗТВ значительно выше, а длительность пребывания металла в высокотемпературных областях (600...1400єС) сокращается в 1,5-3 раза по сравнению с однодуговой сваркой. В работе подробно изучено влияние взаимосвязанных параметров режимов сварки (сварочного тока, напряжения на дуге, скорости сварки, диаметра электродной проволоки и расстояния между электродами) на формирование швов. Разработанные исходные положения и обобщенные технологические рекомендации прошли опытно-промышленную проверку на ряде предприятий, изготавливающих ответственные металлоконструкции из хладостойких низколегированных сталей повышенной прочности.

Ключевые слова: низколегированные стали, дуговая сварка, электродные проволоки, структура, прочность, хладостойкость.