Автоматическая сварка, 2016, №06



2016 №06 (18)

DOI of Article 10.15407/as2016.06.19

2016 №06 (20)

---

Журнал «Автоматическая сварка», №5-6, 2016, с. 124-126
 

Сравнительная оценка свойств сварных соединений высокопрочной стали N-A-XTRA-70, полученных дуговой, лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой

В. Д. Позняков, В.Д. Шелягин, С. Л. Жданов, А. В. Бернацкий, А. В. Сиора

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В работе выполнена сравнительная оценка механических свойств стыковых сварных соединений из высокопрочной стали N-A-XTRA-70 толщиной 8 мм, полученных дуговой, лазерной и гибридной лазерно-дуговой сваркой. Проведенные механические испытания на статическое растяжение и на ударный изгиб с V-образным надрезом показали, что с понижением погонной энергии дуговой сварки показатели статической прочности возрастают, а показатели пластичности почти не меняются. В то же время показатели ударной вязкости металла шва и металла ЗТВ снижаются примерно в 1,5...1,8 раза. Это связано с тем, что при увеличении скорости сварки с 18 до 50 м/ч изменяется фазовый состав металла швов с ферритно-бейнитного на бейнито-мартенситный. При лазерной сварке показатели статической прочности металла швов снижаются на 18...20 %, а пластичности возрастают в 1,8 раза с повышением скорости сварки и охлаждения металла ЗТВ сварных соединений. При увеличении скорости лазерной сварки с 40 до 50 м/ч фазовый состав металла швов изменяется с мартенситного на бейнитно-мартенситный (с долей мартенсита, превышающей 60 %). При гибридной лазерно-дуговой сварке повышение скорости сварки приводит к увеличению на 10...15 % показателей статической прочности и пластичности. Эти изменения происходят из-за того, что изменяется доля фазовых составляющих. В расплавленном металле образцов, выполненных лазерным способом, и наплавленном металле, выполненным дуговым и гибридным лазерно-дуговым способами, наблюдаются ультранизкие концентрации содержания диффузионного водорода, а именно 0,07, 0,2...0,3 и 0,4 мл/100 г соответственно. Библиогр. 10, табл. 1, рис. 1.
 
Ключевые слова: высокопрочная сталь, стыковые соединения, дуговая сварка, лазерная сварка, гибридная лазерно-дуговая сварка, механические свойства, диффузионный водород
 
Поступила в редакцию 25.03.2016
Подписано в печать 19.05.2016
 

1. Мусияченко В. Ф. Основы металлургии и технологии сварки высокопрочных низколегированных сталей: (Курс лекций для специалистов-сварщиков) / В. Ф. Мусияченко: Междунар. семинар-практикум ООН по сварке. – К.: Наук. думка, 1976. – 52 с.
2. Мусияченко В. Ф. Дуговая сварка высокопрочных легированных сталей / В. Ф. Мусияченко, Л. И. Миходуй. – М.: Машиностроение, 1987. – 80 с.
3. Походня И. К. Физическая природа обусловленных водородом холодных трещин в сварных соединениях высокопрочных конструкционных сталей / И. К. Походня, В. И. Швачко // Автоматическая сварка. – 1997. – № 5. – С. 3–10.
4. Структура и свойства соединений высокопрочной стали в условиях внешнего статического нагружения / Л.И. Маркашова, В.Д. Позняков, Е.Н. Бердникова [и др.] // Строительство, материаловедение, машиностроение: сб. науч. тр. – Вып. 73. – Днепропетровск: ПГАСА , 2014. – С. 213–219.
5. Moore P. L. Microstructures and properties of laser/arc hybrid welds and autogenous laser welds in pipeline steels / P. L. Moore, D. S. Howse, E. R. Wallach // Science and Technology of Welding and Joining. – 2004. – Vol. 9, Is. 4. – Р. 314–322.
6. Ках П. Особенности применения гибридной лазерной-дуговой сварки / П. Ках, А. Салминен, Дж. Мартикаинен // Автоматическая сварка. – 2010. – № 6. – С. 38–47.
7. Hybrid laser/arc welding of advanced higt strength steel in different butt joint configurations / M. Atabaki, J. Ma, G. Yang [et al.] // Materials and Design. – 2014. – 64. – P. 573–587.
8. Перспективы применения лазерной и гибридной сварки сталей для повышения эксплуатационного ресурса трубопроводов / В. Д. Шелягин, В. Ю. Хаскин, А. В. Бернацкий [и др.]. // Автоматическая сварка. – 2010. – № 10. – С. 37–40.
9. Microstructure and mechanical properties of laser-MAG hybrid welded thick-section weathered steel joint / X. Y. Gu, Z. Z. Duan, X. P. Gu [et al.] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2015. – Vol. 81, Iss. 5. – P. 825–831.
10. Grigoryants A. G. Special features of laser welding using fibre and CO2 lasers / A. G. Grigoryants, V. A. Grezev // Welding International. – 2015. – Vol. 29, Is. 12. – Р. 968–973.