Автоматическая сварка, 2018, №06



2018 №06 (06)

DOI of Article 10.15407/as2018.06.01

2018 №06 (02)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 6, 2018, с. 3-11

Эволюция структуры никелевых сплавов, упрочненных наноразмерными оксидами, при сварке плавлением

К. А. Ющенко, Б. А. Задерий, И. С. Гах, А. В. Звягинцева, Л. М. Капитанчук, В. Ю. Хаскин

ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Рассмотрены изменения нанодисперсной структуры никелевых ODS-сплавов в результате сварки плавлением. Исследовали сварные соединения, выполненные на разных режимах аргонодуговой, электронно-лучевой и лазерной сваркой. Показано, что во всех рассмотренных случаях происходит деградация наноразмерной структуры, которая выражается главным образом в изменении упрочняющих частичек вплоть до микроразмерного уровня, некоторого изменения их химического состава и морфологии. Степень деградации структуры зависит от степени перегрева металла сварной ванны, которая, в свою очередь, определяется величиной удельной мощности источника нагрева, скоростью сварки, характером тепловложения и охлаждения. Показано, что положительный результат — минимальная деградация наноструктуры исходного металла — может быть достигнут при оптимальном сочетании максимальной технологически приемлемой скорости сварки и концентрации тепловложения, минимальном запасе и управляемом распределении мощности, при которых обеспечивается сквозное проплавление и формирование шва с параллельными поверхностями сплавления. Библиогр. 19, рис. 9.

Ключевые слова: ODS-никелевые сплавы, сварка плавлением, сварочная ванна, деградация нанодисперсной структуры, укрупнение наночастичек, скорость сварки, характер тепловложения, формирование шва

Поступила в редакцию 12.04.2018
Подписано в печать 29.05.2018

Литература

1. Гессингер Г. Х. (1988) Порошковая металлургия жаропрочных сплавов. Челябинск, Металлургия.
2. Валиев Ф. З., Александров И. В. (2007) Объемные наноструктурированные металлические материалы: получение, структура и свойства. Москва, ИКЦ Академкнига.
3. Чебрякова Е. В. (2011) Особенности механизма упрочнения металлических матриц наночастицами тугоплавких соединений. IV Всероссийская конференция по наноматериалам НАНО 2011. Сборник материалов. Москва, ИМЕТ РАН.
4. Гусев А. И. (1998) Эффекты наноструктурного состояния в компактных металлах и соединениях. Успехи физ. наук, 168, 29–58.
5. Soni P. R. (2000) Mechanical alloying: fundamentals and applications. Cambridge, England, Cambridge International Science Publishing.
6. He X. D., Xin Y., Li M. W., Sun Y. (2009) Microstructure and mechanical properties of ODS-Ni-based superalloy foil produced by EB-PVD. Journal of Alloys and Compounds, 467, 1-2, 347.
7. Gleiter H. (2000) Nanostructured Materials. Basic concepts and microstructure. Acta Mater., 48, 1, 1–29.
8. Андриевский Р. А., Глезер А. М. (1999) Размерные эффекты в нанокристаллических материалах. Особенности структуры. Физика металлов и металловедение, 88, 1, 50–73.
9. Ребиндер П. А. (1958) Физико-химическая механика. Москва, Знание.
10. Janko B. (1986) High-Temperature alloys for gas turbines and other application. Brussels, D. Ridee.
11. Кондрик А. И., Ковтун Г. П., Даценко О. А. и др. (2008) Современные материалы для термоядерной энергетики. Харьков, ННЦХФТИ.
12. Азеренков Н. А., Ковтун Г. П., Литовченко С. В. (2009) Нанотехнологии и наноматериалы в атомной энергетике. Міжнародна наукова конференція «Фізико-хімічні основи формування і модифікації мікро- та наноструктур». FMMN, 2009, Збірник наукових праць. Харків, НФТЦМОН та НАН України, сс. 152–157.
13. Ковтун Г. П., Веревкин А. А. (2010) Наноматериалы: технологии и материаловедение. Обзор. Харьков, ННЦ ХФТИ.
14. Howard S. M., Jasthi DB. K., Arbegast W. J. at al. (2004) Friction stir welding of MA957 Oxide dispersion strengthe-ned ferritic steel. Fusion materials semiannual progress report for the period ending, December 31, 55–60.
15. Hemilton M. L. at al. (2000) Fabrication technology for ODS alloy MA957, PNL-13165.
16. Shinozaki K. at el. (1997) Metallurgical and Mechanical properties of ODS alloy MS956 friction welds. Welding Journal, 76 (8), 289–299.
17. Feng Z., Ren W. (2006) Initial development in joining of ODS alloys using friction – stir welding. Repot No. ORNL/GEN4/LTR-06-021.
18. Портной К. И., Бабич В. Н. (1974) Дисперсноупрочненные материалы. Москва, Металлургия.
19. Келли А. Николсон Р. (1966) Дисперсионное твердение. Москва, Металлургия.