Печать

2017 №07 (01) DOI of Article
10.15407/as2017.07.02 		2017 №07 (03)

Автоматическая сварка 2017 №07


Журнал «Автоматическая сварка», № 7, 2017, с. 8-18
 

Структура и эксплуатационные свойства сварных соединений высокопрочных сталей, алюминиевых и титановых сплавов

Л. И. Маркашова, В. Д. Позняков, Е. Н. Бердникова, Т. А. Алексеенко, О. С. Кушнарева, Е. В. Половецкий


ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В работе использован структурно-аналитический подход к оценке влияния структурно-фазовых состояний на изменение наиболее значимых механических свойств исследуемых материалов. Показана роль структурных факторов (типа легирования, фазового состава, величины зеренной, субзеренной структуры, распределения и плотности дислокаций, фазовых выделений, их размеров и характера распределения) в обеспечении оптимальных свойств сварных соединений и их эксплуатационной надежности. Экспериментально-аналитическими оценками установлены структурно-фазовые параметры и факторы, обеспечивающие необходимый комплекс свойств сварных соединений. Библиогр. 20, табл. 2, рис. 12.
 
Ключевые слова: гибридная лазерно-дуговая сварка, аргонодуговая сварка, сварка трением с перемешиванием, электронно-лучевая сварка, высокопрочная сталь, алюминиевый сплав, жаропрочный титановый сплав, сварные соединения, структура, фазовый состав, механические свойства, вязкость разрушения, трещиностойкость
Поступила в редакцию 01.04.2017
Список литературы
  1. Гордиенко Л. К. (ред.) (1965) Высокопрочная сталь. Москва, Металлургия.
  2. Гудремон Э. (1959) Специальные стали. Москва, Металлургиздат.
  3. Фридляндер И. Н. (2000) Алюминиевые сплавы в летательных аппаратах в периоды 1970–1999 гг. и 2000–2015 гг. Тр. V сессии Научного совета по новым материалам МААН «Проблемы современного материаловедения». Киев, Наукова думка, сс. 15–19.
  4. Солонин О. П., Глазунов, С. Г. (1976) Жаропрочные титановые сплавы. Москва, Металлургия.
  5. Чечулин Б. Б., Ушков С. С., Разуваева И. Н. и др. (1977) Титановые сплавы в машиностроении. Москва, Машиностроение.
  6. Маркашова Л. И., Позняков В. Д., Бердникова Е. Н. и др. (2016) Структура и свойства сварных соединений стали 14ХГН 2МДАФБ при гибридной лазерно-дуговой сварке. Автоматическая сварка, 5/6, 114–123.
  7. Маркашова Л. И., Покляцкий В. Г., Кушнарева О. С. (2016) Влияние структуры на свойства сварных соединений алюминиево-литиевых сплавов, полученных способами аргонодуговой сварки и сварки трением с перемешиванием. Там же, 5/6, 88–92.
  8. Маркашова Л. И., Ахонин С. В., Григоренко Г. М. и др. (2012) Структура и свойства сварных соединений титановых сплавов, легированных кремнием. Там же, 11, 7–17.
  9. Маркашова Л. И., Позняков В. Д., Бердникова Е. Н. и др. (2014) Влияние структурных факторов на механические свойства и трещиностойкость сварных соединений металлов, сплавов, композиционных материалов. Там же, 6/7, 25–31.
  10. Markashova L., Kushnareva O. (2014) Effect of structure on the mechanical properties of the metal of welded joints of aluminum alloys of the Al–Cu–Li System. Materials Science, 49, 5, 681–687.
  11. Гольдштейн М. И., Литвинов В. С., Бронфин Б. М. (1986) Металлофизика высокопрочных сплавов. Москва, Металлургия.
  12. Конрад Г. (1973) Модель деформационного упрочнения для объяснения влияния величины зерна на напряжение течения металлов. Сверхмелкое зерно в металлах, Л. К. Гордиенко (ред.). Москва, Металлургия, сс.206–219.
  13. Армстронг Р. В. (1973) Прочностные свойства металлов со сверхмелким зерном. Там же, сс. 11–40.
  14. Petch N. J. (1953) The cleavage strength of polycrystalline. J. Iron and Steel Inst., 173, 25–28.
  15. Orowan E. (1954) Dislocation in metals. New York: AIME.
  16. Ashby M. F. (1983) Mechanisms of deformation and fracture. Adv. Appl. Mech., 23, 117–177.
  17. Романив О. Н. (1979) Вязкость разрушения конструкционных сталей. Москва, Металлургия.
  18. Stroh A. N. (1954) The formation of cracks as a recoil of plastie flow. Proc. of the Roy. Soc. A, 223, 1154, 404–415.
  19. Панин В. Е., Лихачев В. А., Гриняева Ю. В.( 1985) Структурные уровни деформации твердых тел. Новосибирск, Сиб. отд., Наука.
  20. Conrad H.( 1963) Effect of grain size on the lower yield and flow stress of iron and steel. Acta Metallurgica, 11, 75–77.


Читати реферат українською

Л. І. Маркашова, В. Д. Позняков, О. М. Берднікова, Т. О. Алєксєєнко, О. С. Кушнарьова, Є. В. Половецький
ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Структура та експлуатаційні властивості зварних з’єднань високоміцних сталей, алюмінієвих та титанових сплавів
 
У роботі використаний структурно-аналітичний підхід до оцінки впливу структури та фазового складу на зміну найбільш значущих механічних властивостей досліджуваних матеріалів. Показана роль структурних факторів (типу легування, фазового складу, величини зеренної, субзеренної структури, розподілу та щільності дислокацій, фазових виділень, їх розмірів і характеру розподілу) в забезпеченні оптимальних властивостей зварних з’єднань і їх експлуатаційної надійності. Експериментально-аналітичними оцінками встановлені структурно-фазові параметри та фактори, що забезпечують в експлуатаційних умовах необхідний комплекс властивостей зварних з’єднань. Бібліогр. 20, табл. 2, рис. 12.
 
Ключові слова: алюмінієвий сплав, жароміцний титановий сплав, високоміцна сталь, аргонодугове зварювання, зварювання тертям з перемішуванням, електронно-променеве зварювання, гібридне лазерно-дугове зварювання, зварні з’єднання, структура, фазовий склад, механічні властивості, в’язкість руйнування, тріщиностійкість


Read abstract and references in English

L. I. Markashova, V. D. Poznyakov, E. N. Berdnikova, T. A. Alekseenko, O. S. Kushnareva and E. V. Polovetskii
E. O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. 11 Kazimir Malevich str., 03680, Kiev-150. E-mail: office@paton.kiev.ua
Structure and service properties of welded joints of high-strength steels, aluminum and titanium alloys
 
A structural-analytical approach to evaluation of effect of structuralphase conditions on change of the most significant mechanical properties of examined materials was used in this work. A role of structural factors (alloying type, phase composition, size of grain and subgrain structure, distribution and density of dislocation, phase precipitations, their size and nature of distribution) was shown for ensuring optimum properties of welded joints and their operation reliability. Experimental-analytical evaluations have determined structural-phase parameters and factors providing the necessary complex of welded joint properties. 20 Ref., 2 Tables, 12 Figures.
 
Keywords: argon-arc welding, friction stir welding, electron beam welding, hybrid laser-arc welding, aluminum alloy, heat-resistant titanium alloy, high-strength steel, welded joints, structure, phase composition, mechanical properties, fracture toughness, crack resistance
References
  1. (1965) High-strength steel: Coll. Ed. by L.K. Gordienko. Moscow, Metallurgy.
  2. Houdremont, E. (1959) Special steels. Moscow, Metallurgizdat.
  3. Fridlyander, I.N. (2000) Aluminium alloys in aircrafts during 1970-1999 and 2000-2015. In: Proc. of Scient. Council on New Materials of IAAS: Problems of Modern Materials Sciences. Kiev, Naukova Dumka, 15–19.
  4. Solonin, O.P., Glazunov, S.G. (1976) Heat-resistant titanium alloys. Moscow, Metallurgiya.
  5. Chechulin, B.B., Ushkov, S.S., Razuvaeva, I.N. et al. (1977) Titanium alloys in machine-building. Moscow, Mashinostroenie.
  6. Markashova, L.I., Poznyakov, V.D., Berdnikova, E.N. et al. (2016) Structure and service properties of hybrid laserarc welded joints of 14KhGN2MDAFB steel. The Paton Welding J., 5-6, 104–113.
  7. Markashova, L.I., Poklyatsky, A.G., Kushnaryova, O.S. (2016) Effect of structure and properties of aluminiumlithium alloy welded joints produced by argon-arc and friction stir welding methods. Ibid., 81–85.
  8. Markashova, L.I., Akhonin, S.V., Grigorenko, G.M. et al. (2012) Structure and properties of welded joints on titanium alloys containing silicon additions. Ibid., 11, 6-15.
  9. Markashova, L.I., Poznyakov, V.D., Berdnikova, E.N. et al. (2014) Effect of structural factors on mechanical properties and crack resistance of welded joints of metals, alloys and composite materials. Ibid., 6-7, 22–28.
  10. Markashova, L., Kushnareva, O. (2014) Effect of structure on the mechanical properties of the metal of welded joints of aluminium alloys of the Al-Cu-Li system. Mater. Sci., 49(5), 681–687.
  11. Goldshtejn, M.I., Litvinov, V.S., Bronfin, B.M. (1986) Physics of metals of high-strength alloys. Moscow, Metallurgiya.
  12. Conrad, H. (1973) Model of strain hardening for explanation of grain size effect on flow stress of metals. In: Superfine grain in metals. Ed. by L.K. Gordienko. Moscow, Metallurgiya.
  13. Armstrong, R.V. (1973) Strength properties of superfine grain metals. Ibid., 11–40.
  14. Petch, N.J. (1953) The cleavage strength of polycrystalline. J. Iron and Steel Inst., 173, 25–28.
  15. Orowan, E. (1954) Dislocation in metals. New York, AIME.
  16. Ashby, M.F. (1983) Mechanisms of deformation and fracture. Adv. Appl. Mech., 23, 117–177.
  17. Romaniv, O.N. (1979) Fracture toughness of structural steels. Moscow, Metallurgiya.
  18. Stroh, A.N. (1954) The formation of cracks as a recoil of plastic flow. Proc. of the Roy. Soc. A., 223(1154), 404–415.
  19. Panin, V.E.,Likhachev, V.A., Grinyaeva, Yu.V. (1985) Structure levels of deformation of solids. Siber. Depart., Nauka.
  20. Conrad, H. (1963) Effect of grain size on the lower yield and flow stress of iron and steel. Acta Metallurgica, 11, 75–77.