Печать

2017 №04 (01) DOI of Article
10.15407/as2017.04.02 		2017 №04 (03)

Автоматическая сварка 2017 №04


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. Черняк2
 
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.