Eng
Ukr
Rus
Печать
2014 №05 (08) 2014 №05 (02)

Автоматическая сварка 2014 #05
Журнал «Автоматическая сварка», № 5, 2014, с. 3-11

ВЛИЯНИЕ ЦИКЛИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ НА МИКРОСТРУКТУРУ И ХЛАДОСТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛА ЗТВ СТАЛИ 10Г2ФБ
 
Авторы
В. Д. ПОЗНЯКОВ, Л. И. МАРКАШОВА, А. А. МАКСИМЕНКО, Е. Н. БЕРДНИКОВА, Т. А. АЛЕКСЕЕНКО, С. Б. КАСАТКИН>ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Одной из главных причин отказов и разрушений машин, механизмов и инженерных сооружений является усталость конструкционных материалов. В сварных соединениях трещины усталости чаще всего зарождаются в зоне термического влияния, а процесс накопления повреждений носит длительный и стадийный характер. Цель настоящей работы заключалась в изучении влияния циклического нагружения изгибом на изменение структуры и свойств металла зоны термического влияния сварных соединений конструкционной стали класса прочности С490. С использованием модельных, обработанных по термическому циклу сварки, образцов изучена динамика накопления усталостных повреждений в металле, оценено влияние циклического нагружения на хладостойкость металла зоны термического влияния стали 10Г2ФБ. Установлено, что, как и в сварных соединениях, в модельных образцах образованию трещин усталости предшествуют процессы накопления усталостных повреждений в виде устойчивых полос скольжения разной конфигурации, а также образование экструзий и интрузий. Повреждения, которые накопились в металле ЗТВ низколегированных конструкционных сталей от усталости, способствуют охрупчиванию металла, что приводит к снижению его хладостойкости. Результаты исследований могут быть использованы для обоснования методов контроля сварных соединений металлоконструкций, которые эксплуатируются длительное время, а также для принятия решений по их упрочнению или ремонту. Библиогр. 15, рис. 9.
 
Ключевые слова: дуговая сварка, сталь 10Г2ФБ, термические циклы сварки, модельные образцы, зона термического влияния, циклическое нагружение изгибом, структурные изменения, трещины усталости, ударная вязкость
 
Поступила в редакцию 21.12.2013
Опубликовано 24.04.2014
 
1. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках / Под ред. В. И. Труфякова. – Киев: Наук. думка, 1990. – 255 с.
2. Горицкий В. М. Диагностика металлов. – М.: Металлургиздат, 2004. – 402 с.
3. Исследование процессов деформирования и накопления повреждений в стали 10ГН2МФА при малоцикловом нагружении / А. А. Лебедев, И. В. Маковецкий, Н. Р. Музыка, В. П. Швец // Пробл. прочности. – 2008. – № 2. – С. 2–25.
4. Бялонович А. В., Матохнюк Л. Е. Исследование накоплений усталостных повреждений в сталях с применением фурье-преобразования изображения структуры // Там же. – 2011. – № 6. – С. 136–145.
5. Горбачев Л. А., Погребняк А. Д. Формирование новых фаз, темных пятен и полос скольжения в малоуглеродистой стали под воздействием циклического деформирования // Металлофизика и новейшие технологии. – 2010. – 32, № 1. – С. 121–132.
6. Эволюция дислокационной структуры и образование микротрещин при усталости перлитно-ферритной стали / В. И. Изотов, В. А. Поздняков, Е. В. Лукьяненко и др. // Физика металлов и металловедение. – 2010. – 110, № 6. – С. 624–627.
7. Кукаренко В. А. Влияние субмикроскопической структуры на циклическую долговечность никель-хромовых дисперсионно-твердеющих сплавов // Там же. – 2009. – 107, № 1. – С. 101–108.
8. Кныш В. В., Соловей С. А., Кузьменко А. З. Влияние предварительного циклического нагружения на эффективность упрочнения сварных соединений высокочастотной проковкой // Автомат. сварка. – 2011. – № 10. – С. 44–48.
9. Кныш В. В., Кузьменко А. З., Соловей С. А. Повышение циклической долговечности сварных соединений с накопленными усталостными повреждениями высокочастотной проковкой // Там же. – 2010. – № 10. – С. 41–44.
10. Микроструктурные особенности усталостной повреждаемости и способы повышения долговечности сварных соединений стали 09Г2С / В. Д. Позняков, В. А. Довженко, С. Б. Касаткин, А. А. Максименко // Там же. – 2012. – № 5. – С. 32–37.
11. Структурные превращения при сварке стали 10Г2ФБ и свойства сварных соединений / В. Д. Позняков, В. А. Довженко, А. А. Максименко и др. // Там же. – 2010. – № 11. – С. 12–16.
12. Влияние термических циклов сварки и внешнего нагружения на структурно-фазовые изменения и свойства соединений стали 17Х2М / Л. И. Маркашова, Г. М. Григоренко, В. Д. Позняков и др. // Там же. – 2009. – № 7. – С. 21–29.
13. Влияние легирования швов на структуру и свойства сварных соединений стали 17Х2М / Л. И. Маркашова, В. Д. Позняков, Т. А. Алексеенко и др. // Там же. – 2011. – № 4. – С. 7–15.
14. Estimation of the strength and crack resistance of the metal of railway wheels after long-term operation / L. I. Markashova, V. D. Poznyakov, A. A. Gaivoronskii et al. // Materials Sci. – 2012. – 47, № 6. – P. 799–806.
15. Маркашова Л. И., Кушнарева О. С. Влияние структуры на механические свойства металла шва сварных соединений алюминиевых сплавов системы Al–Cu–Li // Физико-химическая механика материалов. – 2013. – № 5. – С. 112–118.
>