Автоматическая сварка, 2016, №06



2016 №06 (17)

DOI of Article 10.15407/as2016.06.18

2016 №06 (19)

---

Журнал «Автоматическая сварка», №5-6, 2016, с. 114-123
 

Структура и свойства сварных соединений стали 14ХГН2МДАФБ при гибридной лазерно-дуговой сварке

Л. И. Маркашова, В. Д. Позняков, Е. Н. Бердникова, С. Л. Жданов, В. Д. Шелягин, Т. А. Алексеенко

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В работе представлены результаты экспериментальных исследований особенностей формирования структуры и фазового состава сварных соединений высокопрочной стали 14ХГН 2МДАФБ в условиях различных скоростей (v_св = 72; 90; 110 м/ч) гибридной лазерно-дуговой сварки. На основе информации, полученной на различных структурных уровнях (от зеренного до дислокационного), выполнены аналитические оценки влияния структурных параметров на механические свойства ?т и вязкость разрушения K1с сварных соединений в зависимости от режимов лазерно-дуговой сварки. Для оценки комплекса эксплуатационных характеристик сварных соединений были проведены исследования влияния структурных факторов на характер трещинообразования в условиях различных испытаний при внешнем нагружении изгибом на динамическую прочность, а также при циклическом нагружении. Показана роль структурных факторов в изменении уровня локальных внутренних напряжений τ_л/вн — источников зарождения и распространения трещин в металле сварных соединений. Установлены оптимальные технологические режимы гибридной лазерно-дуговой сварки, обеспечивающие, с точки зрения структуры и фазового состава, высокие показатели механических свойств и трещиностойкость металла в эксплуатационных условиях внешнего нагружения. Библиогр. 17, табл. 2, рис. 10.
 
Ключевые слова: высокопрочная сталь, гибридная лазерно-дуговая сварка, сварные соединения, структура, фазовый состав, механические свойства, вязкость разрушения, внешнее нагружение, трещиностойкость
 
Поступила в редакцию 05.04.2016
Подписано в печать 19.05.2016
 

1. Высокопрочная сталь: сб. статей; под ред. Л. К. Гордиенко. – Москва: Металлургия, 1965. – 256 с.
2. Гудремон Э. Специальные стали / Э. Гудремон. – Москва: Металлургиздат, 1959. – Т. 1. – 801 с., Т. 2. – 1638 с.
3. Пауль К. Гибридная лазерная сварка – объединяя усилия / К. Пауль, Ф. Ридель // Фотоника. – 2009. – № 1. – С. 2–5.
4. Ках П. Особенности применения гибридной лазерно-дуговой сварки (Обзор) / П. Ках, А. Салминен, Дж. Мартикаинен // Автоматическая сварка. – 2010. – № 6. – С. 38–47.
5. Шелягин В. Д. Тенденции развития лазерно-дуговой сварки / В. Д. Шелягин, В. Ю. Хаскин // Автоматическая сварка. – 2002. – № 6. – С. 28–32.
6. Шоршоров М. Х. Фазовые превращения и свойства стали при сварке [Текст] / М. Х. Шоршоров, В. В. Белов. – Москва: Наука, 1972. – 220 c.
7. Особенности структуры сварных соединений высокопрочной стали, формирующейся в условиях лазерной сварки / Л. И. Маркашова, В. Д. Позняков, Е. Н. Бердникова [и др.] // Лазерные технологии в сварке и обработке материалов: cборник трудов Шестой международной конференции, 27–31 мая 2013 г., пос. Кацивели, Крым, Украина. – Киев: Международная ассоциация «Сварка», 2013. – С. 51–55.
8. Лазерно-дуговая сварка высокопрочных сталей с пределом текучести более 700 МП а / В. Д. Позняков, В. Д. Шелягин, С. Л. Жданов [и др.] // Автоматическая сварка. – 2015. – № 10. – С. 20–25.
9. 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.] // Автоматическая сварка. – 2009. – № 7. – С. 21–29.
10. Влияние структурных факторов на механические свойства и трещиностойкость сварных соединений металлов, сплавов, композиционных материалов / Л. И. Маркашова, В. Д. Позняков, Е. Н. Бердникова [и др.] // Автоматическая сварка. – 2014. – № 6/7. – С. 25–31.
11. Структурно-фазовое состояние и механические свойства поверхностных слоев стали 38ХН 3МФА, формирующихся в условиях лазерного и лазерно-плазменного легирования / Л. И. Маркашова, В. Д. Шелягин, О. С. Кушнарева [и др.] // «Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах»: cб. докладов седьмой международной конференции, 15–19 сентября 2014 г., Одесса. – Киев: ИЭС им. Е. О. Патона НАН У, Киев, 2014. – С. 43-47.
12. Конрад Х. Модель деформационного упрочнения для объяснения влияния величины зерна на напряжение течения металлов / Х. Конрад // Сверхмелкое зерно в металлах: под ред. Л. K. Гордиенко. – Москва: Металлургия, 1973. – С. 206–217.
13. Petch N. J. The cleavage strength of polycrystals / N.J. Petch // Journal of the Iron and Steel Institute. – 1953. – 174, № 1. – P. 25–28.
14. Келли А. Дисперсное твердение / А. Келли, Р. Николсон. – М.: Металлургия, 1966. – 187 с.
15. Романив О. Н. Вязкость разрушения конструкционных сталей / О. Н. Романив. – Москва: Металлургия, 1979. – 176 с.
16. Stroh A. N. The formation of cracks as a recoil of plastie flow // Proc. of the Roy. Soc. A. – 1954. – 223, N 1154. – P. 404–415.
17. Коттрелл А. Х. Дислокации и пластическое течение в кристаллах / А. Х. Коттрелл. – М.: Металлургия, 1958. – 267 с.