Автоматическая сварка, 2017, №04



2017 №04 (01)

DOI of Article 10.15407/as2017.04.02

2017 №04 (03)

---

Автоматическая сварка, № 4, 2017, с. 11-14
 

Влияние переменного магнитного поля на магнитные свойства, структуру и напряженное состояние сварных соединений корпусной стали

К. А. Ющенко¹, А. В. Мац², И. М. Неклюдов², В. И. Соколенко², Н. А. Черняк²

¹ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт». 61108, г. Харьков, ул. Академическая, 1. E-mail: vsokol@kipt.kharkov.ua
 
Реферат
Ранее было установлено, что обработка сварных соединений реакторной корпусной стали 15Х2НМФА переменным магнитным полем промышленной частоты существенно улучшает комплекс механических свойств в условиях одноосного растяжения, что сопровождается снижением уровня термических напряжений в зоне сварного шва. Целью настоящей работы являлось изучение влияния магнитной обработки на магнитные характеристики, структуру, уровень и распределение остаточных напряжений в сварном соединении. Об изменениях напряженно-деформированного состояния различных участков сварного соединения судили по данным рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследований. Показано, что в результате воздействия переменного магнитного поля происходит снижение уровня микронапряжений в переходном слое и выравнивание спектра этих напряжений по всей области термического влияния. Отмечена корреляция изменений начальной магнитной восприимчивости и микронапряжений в переходном слое и формирование выраженной магнитной текстуры в центральной части шва. Рассмотрены механизмы изменений магнитных свойств и структуры при магнитной обработке сварного соединения, связанные с активацией пластических микросдвигов и перераспределения дефектов. Приведенный способ магнитной обработки можно рассматривать как магнитный отпуск, обеспечивающий повышение однородности напряженно-деформированного состояния сварных соединений, что способствует увеличению их устойчивости к зарождению и распространению трещин. Библиогр. 10, табл. 1, рис. 3.
 
Ключевые слова: сварное соединение, корпусная сталь, магнитная обработка, структура, внутренние напряжения
 
Поступила в редакцию 21.02.2017
Подписано в печать 30.03.2017
К. А. Ющенко¹, О. В. Мац², І. М. Неклюдов², В. І. Соколенко², М. О. Черняк^2
 
1ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут». 61108, м. Харків, вул. Академічна, 1. E-mail: vsokol@kipt.kharkov.ua
 
Вплив змінного магнітного поля на магнітні властивості, структуру і напружений стан зварних з’єднань корпусної сталі
 
Раніше було встановлено, що обробка зварних з’єднань реакторної корпусної сталі 15Х2НМФА змінним магнітним полем промислової частоти істотно покращує комплекс механічних властивостей в умовах одновісного розтягування, що супроводжується зниженням рівня термічної напруги в зоні зварного шва. Метою роботи було вивчення впливу магнітної обробки на магнітні характеристики, структуру, рівень і розподіл залишкової напруги в зварному з’єднанні. Зміни напружено-деформованого стану різних ділянок зварного з’єднання визначали за даними рентгеноструктурних і електронно-мікроскопічних досліджень. Показано, що в результаті дії змінного магнітного поля відбувається зниження рівня мікронапруг в перехідному шарі та вирівнювання спектру цієї напруги по усій області термічного впливу. Відмічена кореляція змін початкової магнітної сприйнятливості і мікронапруг в перехідному шарі і формування вираженої магнітної текстури в центральній частині шва. Розглянуто механизми змін магнітних властивостей і структури при магнітній обробці зварного з’єднання, пов’заних з активацією пластичних мікросдвигів и перерозподілу дефектів. Приведений спосіб магнітної обробки можливо розглядати як магнітний відпуск, що забезпечує зростання однорідності напружено-деформованого стану зварних з’єднань, що сприяє зростанню їх стійкості до зародження та розповсюдження тріщин. Бібліогр. 10, табл. 1, рис. 3.
 
Ключові слова: зварне з’єднання, корпусна сталь, магнітна обробка, структура, внутрішня напруга

1. Махненко В. И., Григорьянц А. Г., Казимиров А. А. – Сварка в СССР . Т. 2: Теоретические основы сварки, прочности и проектирования. – М.: Наука, 1981. – С. 66–68.
2. Влияние магнитной обработки на механические характеристики и термические напряжения сварных соединений корпусной стали / И. М. Неклюдов и др. // Физика и химия обработки материалов. – 2011. – № 1. – С. 84–88.
3. Мицек А. И., Пушкарь В. Н. Реальные кристаллы с магнитным порядком. – Киев: Наукова думка, 1978. – 295 с.
4. Способ магнитной обработки изделий из магнитоупорядоченных металлических сплавов: пат. 94178; опубл. 11.04.2011.
5. Вонсовский С. В. Магнетизм. – М.: Наука, 1971. – 1032 с.
6. Релаксация остаточных напряжений металлов в поле упругих колебаний / Н. И. Носкова и др. // Проблемы прочности. – 1986. – № 9. – С. 67–72.
7. Мишин Д. Д. Магнитные материалы. – М.: Высшая школа, 1981. – 385 с.
8. Арсенольд Р. Дж. Микропластичность о.ц.к. металлов и твердых растворов. Механизмы двойных переделов // Микропластичность. – М.: Металлургия, 1972. – С. 76–101.
9. Бернштейн М. Л. Термомагнитная обработка стали. – М: Металлургия, 1968. – 95 с.
10. Лесник А. Г. Наведенная магнитная анизотропия. – Киев: Наукова думка, 1976. – 162 с.