Automatic Welding, 2015, №02



2015 №02 (02)

2015 №02 (04)

---

Автоматическая сварка, № 2, 2015, с. 16-20
 

Влияние титансодержащих инокулянтов на структуру и свойства металла швов высокопрочных низколегированных сталей

В.В. Головко, С.Н. Степанюк, Д.Ю. Ермоленко

ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко 11. Е-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Существует необходимость повышения показателей вязкости и пластичности металла швов высокопрочных низколегированных сталей. Влияние инокулянтов на процесс кристаллизации и формирование зерен первичной структуры мало изучены. Рассмотрена возможность управления размером зерен первичной структуры металла сварных швов, выполненных способом сварки порошковой проволокой в среде защитного газа, за счет инокулирования в расплав сварочной ванны тугоплавких соединений титана, введенных в сердечник порошковой проволоки. Исследовано распределение неметаллических включений в металле швов по размерам и их морфология. Проведены исследования первичной и вторичной структуры металла швов. Установлено, что введение в сварочную ванну тугоплавких соединений титана позволяет изменять размер дендритов первичной структуры. Определено, что присутствие на межфазной границе соединений титана, которые плохо смачиваются жидким железом (TiN), приводит к блокированию роста дендритов, в то время как введение в расплав соединений титана, характеризующихся малыми углами смачивания жидким железом (TiC), способствует формированию более крупных дендритов. Показано, что в зависимости от состава инокулянта может быть получен металл швов с бейнитной (TiN) или ферритной (TiC) вторичной структурой, которые близки по показателям прочности, но отличаются по уровню пластичности и вязкости. Полученные результаты реализованы в виде технологии сварки высокопрочных низколегированных сталей порошковой проволокой, в состав которой введены титансодержащие инокулянты. Технология прошла опытно-промышленную проверку на Новокраматорском машиностроительном заводе. Библиогр. 7, табл. 5, рис. 5.
 
Ключевые слова: дуговая сварка, низколегированные стали, порошковая проволока, введение титансодержащих инокулянтов, металл шва, структура и свойства
 
Поступила в редакцию 23.12.2014
Подписано в печать 28.01.2015
 
1. Effect of inclusion size on the nucleation of acicular ferrite in welds / T.-K. Lee, H. J. Kim, B.Y. Kang, S.K. Hwang // ISIJ International. – 2000 . – 40, № 12. – P. 1260–1268.
2. Non-metallic inclusions and acicular ferrite in low carbon steel / Y.J. Oh, S-Y. Lee, J.-S. Byun // Materials Transactions, JIM. – 2000. – 41, № 12. – Р. 1663–1669.
3. Babu S.S. The mechanism of acicular ferrite formation in weld deposits // Current Opinion in Solid State and Materials Sci. – 2004. – № 8. – Р. 267–278.
4. Zhang L., Thomas B. State of the art in the control of inclusions during steel ingot casting // Metallurgical and materials transactions B. – 2006. – 37, № 5. – P. 733–761.
5. Influence of alloying additions on the morphology of non-metallic inclusions in high-strength steel welds / W. Vanovsek, C. Bernhard, M. Fiedler, G. Posch // IIW Doc. II-1776-11 (IIC-421-11) – 20 p.
6. Лякишев Н.П., Плинер Ю.Л., Лаппо С.И. Легирующие сплавы и стали с титаном. – М.: Металлургия, 1985. – 231 с.
7. ISO 26304:2011. Welding consumables – Solid wire electrodes, tubular cored electrodes and electrode-flux combinations for submerged arc welding of high strength steels – Classification.