Автоматичне зварювання, 2021, №10



2021 №10 (01)

DOI of Article 10.37434/as2021.10.02

2021 №10 (03)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 10, 2021, с. 12-18

Структурна неоднорідність в зварних з’єднаннях теплостійких сталей системи хром-молібден-ванадій з різним вмістом хрому

М.О. Німко, В.Ю. Скульський, А.Р. Гаврик, С.І. Моравецький, І.Г. Осипенко

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Зварні з’єднання різнорідних сталей широко використовуються в різних вузлах контуру пароводяної суміші на електростанціях. Внаслідок різниці в легуванні хромом та іншими карбідоутворюючими елементами, в таких з’єднаннях після відпуску та при високотемпературній експлуатації відбувається міграція вуглецю з менш легованої сталі в більш леговану. Зневуглецювання в пришовній ділянці ЗТВ менш легованої сталі може призводити до утворення дефектів та послідуючих руйнувань. В роботі досліджено вплив типу з’єднання (однопрохідне, багатопрохідне) сталі 15Х2М2ФБС, виконаного за допомогою електродів з 9 % Cr, на характер утворення та розвитку структурної неоднорідності в ЗТВ при високотемпературному відпуску. Показано, що в залежності від типу з’єднання, розвиток феритного прошарку відбувається в різних ділянках ЗТВ: при однопрохідному зварюванні – на ділянці нормалізації і ділянці міжкритичних температур АС1-АС3 вдалечині від лінії сплавлення; при багатопрохідному зварюванні – в пришовній зоні по грубозернистій ділянці ЗТВ. Виходячи з особливостей зневуглецювання на поверхнях стиків та біля лінії сплавлення, запропоновано схему, що дозволяє пояснити характер розвитку структурної неоднорідності в багатопрохідному з’єднанні різнорідних сталей. Бібліогр. 17, рис. 11.
Ключові слова: дифузія вуглецю, з’єднання різнорідних сталей, зона термічного впливу, зневуглецьований прошарок


Надійшла до редакції 22.07.2021

Список літератури

1. Di Gianfrancesco, A. (2017) Materials for Ultra-Supercritical and Advanced Ultra-Supercritical Power Plants. Woodhead Publishing.
2. DuPont, J.N. (2012) Microstructural evolution and high temperature failure of ferritic to austenitic dissimilar welds. International Materials Reviews, 57 (4), 208–234.
3. Готальский Ю.Н. (1981) Сварка разнородных сталей. Киев, Техника.
4. Helander, T., Andersson, H. C. M., Oskarsson, M. (2000) Structural changes in 12–2.25% Cr weldments – an experimental and theoretical approach. Materials at High Temperatures, 17 (3), 389–396.
5. Zhao, Y., Gong, J., Wang, X. et al. (2015) Carbon diffusion in dissimilar joints between P91 and 12Cr1MoV steels welded by different consumables at high temperature. Ibid, 32 (6), 557–565.
6. Хромченко Ф.А. (2010) Особенности и причины повреждений сварных соединений трубопроводов (Справочные материалы). Москва, НТФ «Энергопрогресс».
7. Jandová, D., Kasl, J., Kanta, V. (2006) Creep resistance of similar and dissimilar weld joints of P91 steel. Materials At High Temperatures, 23 (3/4), 165–170
8. Mayr, P., Schlacher, C., Siefert, J. A., Parker, J. D. (2018) Microstructural features, mechanical properties and high temperature failures of ferritic to ferritic dissimilar welds. International Materials Reviews, 64 (1), 1–26.
9. Dawson, K. E., Tatlock, G. J., Chi, K., Barnard, P. (2013) Changes in precipitate distributions and the microstructural evolution of P24/P91 dissimilar metal welds during PWHT. Metallurgical And Materials Transactions A, 44, 5065–5080.
10. Laha, K., Chandravathi, K.S., Bhanu Sankara Rao, K. et al. (2001) An assessment of creep deformation and fracture behavior of 2,25Cr–1Mo similar and dissimilar weld joints. Ibid, 32A, 115–124.
11. Brett, S.J. (2004) Type IIIa cracking in 1/2CrMoV steam pipework systems. Science and Technology of Welding and Joining, 9 (1), 41–45.
12. Cerjak, H., Mayr, P. (2008) «Creep strength of welded joints of ferritic steels» in Creep-resistant steels. Edited by Abe, F., Kern, T.-U., Viswanathan, R., Woodhead Publishing.
13. Гривняк И., Малиновска Е., Мосны Я. (1983) К проблеме возникновения «белого слоя» при сварке под флюсом в узкую разделку. ВУЗ, XIX, 1.
14. Герман С.И. (1972) Электродуговая сварка теплоустойчивых сталей перлитного класса. Москва, Машиностроение.
15. Lundin, C.D., Khan, K.K., Yang, D. (1995) Effect of carbon migration in Cr–Mo weldments on metallurgical structure and mechanical properties. Welding Research Council Bulletin, 407, 1–49.
16. Mehrer, H. (2007) Diffusion in Solids. Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-Controlled Processes. Springer-Verlag.
17. Laha, K., Chandravathi, K.S., Parameswaran, P. Et al. (2007) Characterization of microstructures across the heat-affected zone of the modified 9Cr–1Mo weld joint to understand its role in promoting type IV cracking. Metallurgical And Materials Transactions A, 38A, 58–67.

---

Реклама в цьому номері:

---