| 2026 №03 (07) |
DOI of Article 10.37434/as2026.03.01 |
2026 №03 (02) |
Журнал «Автоматичне зварювання», № 3, 2026, с. 3-10
Газонасиченість високолегованого наплавленого металу при мокрому підводному зварюванні дуплексних сталей у солоній воді
Г.В. Фадєєва1
, С.Ю. Максимов1, Jia Chuanbao2, Д.В. Васильєв1, А.А. Радзієвська1, Han Yanfei2
1ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11.
Е-mail: maksimov@paton.kiev.ua
2Institute of Materials Joining, Shandong University. Е-mail: jiachuanbao@sdu.edu.cn
Проаналізовано фактори, які найбільше впливають на газонасиченість наплавленого металу при мокрому підводному зварюванні. Показано, що вміст кисню та водню в наплавленому металі залежить від потенційного вмісту газів, які вносяться за рахунок електродних матеріалів і основного металу, та від процесу дисоціації парів води в парогазовому міхурі, а також солоності води. Порівняно зі зварюванням у прісній воді з підвищенням солоності води до 30 ‰ вміст водню зменшується, а вміст кисню – збільшується. У подальшому зі збільшенням солоності води до 40 ‰ вміст водню в наплавленому металі знову збільшується, а вміст кисню – зменшується як при зварюванні на зворотній, так і на прямій полярності постійного струму. Ця залежність значніша при зварюванні на зворотній полярності постійного струму. Найбільший вміст водню спостерігається при зварювані в прісній воді та воді солоністю 40 ‰. За вмістом кисню, навпаки, найменше значення в наплавленому металі одержано при зварювані в прісній воді та воді солоністю 40 ‰. Окислювальний потенціал водного середовища більш ніж у 2 рази перевищує його значення при зварюванні на повітрі. Вміст водню при мокрому підводному зварюванні так само у 2…2,5 рази більший, ніж при зварюванні на повітрі. Бібліогр. 18, табл. 4, рис. 3.
Ключові слова: дуплексні сталі, мокре підводне зварювання, високолегований наплавлений метал, газонасиченість, вміст водню та кисню, дисоціація парів води, солоність води, покритий електрод, полярність постійного струму
Отримано 07.11.2025
Отримано у переглянутому вигляді 23.01.2026
Підписано до друку 14.05.2026
Оприлюднено 20.05.2026
Список літератури
1. Hydrogen diffusion and concentration in 2205 duplex stainless steel under hydrostatic pressure. http://ukdiss.com2. Кархин В.А., Мнушкин О.С., Петров Г.Л. (1980) Кинетика перераспределения водорода в сварных соединениях. Автоматическая сварка, 6, 28–32.
3. Klett, J., Hecht-Linowitzki, V., Grünzel, O., Schmidt, E., Maier, H.J., Hassel, T. (2020) Effect of the water depth on the hydrogen content in SMAW wet welded joints. SN Applied Sciences, 2, 1269. DOI: https://doi.org/10.1007/s42452-020-3066-8
4. da Silva, W.C.D, Ribeiro, L.F, Bracarense, A.Q, Pessoa, E.C.P (2012) Effect of the hydrostatic pressure in the diffusible hydrogen at the underwater wet welding. In: ASME 2012 31-st international conference on ocean, offshore and arctic engineering OMAE2012-83002 (44939), 1–8. DOI: https://doi.org/10.1115/OMAE201283002
5. Максимов С.Ю. (2006) Влияние водной среды на характер физико-металлургических процессов дуговой сварки низколегированных сталей : дис. … докт. техн. наук: Киев. 6. Świerczyńska, A., Fydrych, D., Rogalski, G. (2017) Diffusible hydrogen management in underwater wet self-shielded flux cored arc welding. Int. J. Hydrog Energy, 42(38), 24532–24540. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.07.225
7. Кононенко В.Я. (1991) Влияние солености воды и параметров режима механизированной подводной сварки на содержание водорода и кислорода в металле шва. Автоматическая сварка, 3, 69–71.
8. Klett, J., Mattos, I.B.F., Maier, H.J., da Silva, R.H.G., Hasse, T. (2021) Control of the diffusible hydrogen content in different steel phases through the targeted use of different welding consumables in underwater wet welding. Materials and Corrosion, 72(3), 504–516. DOI: https://doi.org/10.1002/ maco.202011963
9. Аснис А.Е., Игнатушенко А.А., Дьяченко Ю.В. (1983) Меры снижения содержания водорода в зоне термического влияния при механизированной подводной сварке. Автоматическая сварка, 8, 1–4.
10. Guo, N., Zhang, X., Fu, Y., Luo, W., Chen, H., He, I.L. (2023) A novel strategy to prevent hydrogen charging via spontaneously molten-slag-covering droplet transfer mode in underwater wet FCAW. Materials & Design, 226, 111636. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2023.111636
11. Мадатов Н.М. (1965) О свойствах парогазового пузыря вокруг дуги при сварке под водой. Автоматическая сварка, 12, 25–29.
12. Авилов Т.И. (1952) Исследования процесса сварки под водой. Сварочное производство, 5, 12–14.
13. Кононенко В.Я. (1996) Металлургические основы сварки в водной среде порошковыми проволоками. Автоматическая сварка, 9, 22–26.
14. Фролов В.В., Винокуров В.А., Волченко В.Н., Парахин В.А., Арутюнова И.А. (1970) Теоретические основы сварки. Под ред. В.В. Фролова. М., Высшая школа.
15. Куликов И.С., Ростовцев С.Т., Григорьев Э.Н. (1978) Физико-химические основы процесса восстановления окислов. М., Наука.
16. Ющенко К.А, Каховський Ю.М., Фадєєва Г.В., Максимов С.Ю. (2006) Самозахисний порошковий дріт для підводного зварювання високолегованих сталей. Збірник наукових статей за результатами, отриманими в 2000–2006 рр. «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкції споруд та машин», Київ, 532–537.
17. Каховський М.Ю. (2015) Вплив водного середовища на газонасиченість металу зварного шва під час підводного зварювання сталі 12Х18Н10Т. Фізико-хімічна механіка матеріалів, 6(51), 83–86.
18. Смиян О.Д., Кононенко В.Я. (1987) Влияние концентрации солей в морской воде на распределение водорода, азота, углерода и кислорода в сварном соединении, выполненном под водой. Автоматическая сварка, 1, 75–76.
Ця стаття у відкритому доступі за Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.