Автоматичне зварювання, 2022, №02



2022 №02 (03)

DOI of Article 10.37434/as2022.02.04

2022 №02 (05)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 2, 2022, с. 26-32

Руйнування зварних зʼєднань монокристалічних жароміцних нікелевих сплавів при випробуванні на розрив

К.А. Ющенко, Б.О. Задерій, І.С. Гах, Г.В. Звягінцева, Т.О. Алексієнко

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Визначені механічні властивості та досліджені особливості руйнування зварних зʼєднань монокристалів жароміцних нікелевих сплавів при випробуванні на розтяг в інтервалі температур близьких до робочих. Встановлено дві характерні температурні області руйнування: 500…800, 800…1200 °С. У першій температурній області руйнування зварних зразків проходить по основному металу, при змішаному характері зламу – крихкий, квазікрихкий та вʼязкий. У другій – руйнування проходить по металу шва, злам багатоосередковий, переважно крихкий з наявністю вторинних тріщин. Розглянуті особливості повʼязані в основному зі змінами вихідної структури монокристалу в результаті кристалізації та при охолодженні металу шва, головним чином – це формування багаторівневої субструктури, подрібнення дендритів, g- та g`-фаз, евтектичних утворень і карбідів при зменшенні дендритної ліквації металу шва. Бібліогр. 23, табл. 1, рис. 10.
Ключові слова: монокристал, жароміцні нікелеві сплави, зварне зʼєднання, шов, випробування на розрив, температурні області руйнування, особливості руйнування, мікроструктура


Надійшла до редакції 02.12.2021

Список літератури

1. Hurada, H. (2003) High temperature materials for gas turbines. The present and future. Proceeding of the International gas turbine congress-2003, Tokyo, November 2–7.
2. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Демонис И.М. (2007) Литейные жаропрочные никелевые сплавы для перспективных авиационных ГТД. Технология легких сплавов, 2, 6–16.
3. Каблов Е.Н., Петрушин Н.В., Елютин Е.С. (2011) Монокристаллические жаропрочные сплавы для газотурбинных двигателей. Вестник МГУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 38–52.
4. (2006) Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технология, покрытия). Каблова Е.Н. (ред.). 2-е изд. Москва, Наука.
5. Копелев С.З., Галкин М.Н., Харин А.А., Шевченко И.В. (1993) Тепловые и гидравлические характеристики охлаждаемых лопаток газовых турбин. Москва, Машиностроение.
6. Fitzpatrick, G.A., Broughton, T. (1986) «Rolls-Royse Wide Chord Fan Blade» International Conference on Titanium Products and Applications. San Francisco, California, USA, October 1986.
7. Ющенко К.А., Задерий Б.А., Гах И.С. и др. (2018) Перспективы создания сварных монокристаллических конструкций из жаропрочных никелевых сплавов. Автоматическая сварка, 11-12, 93–102.
8. Wang, N., Mokadem, S., Rappaz, M., Kurr, W. (2004) Solidification cracking of superalloy single – and bi-crystals. Acta materialia, 52, 3137–3182.
9. Park, J.W., Vitec, J.M., Bobu, S.S., David, S.A. (2004) Stray grain formation, thermomechanical stress and solidification cracking single crystal nickel base superolloy weds. Science and technology of welding and Joining, 9, 6, 472–482.
10. Anderson, T.D., DuPont, J.N. (2011) Stray grain formation and solidification cracking susceptibility of single crystal Nibase superalloy CMSX-4. Welding Journal, 2, 27–31.
11. Ющенко К.А., Задерий Б.А., Полищук Е.П. и др. (2008) Склонность к образованию трещин и структурные изменения при ЭЛС монокристаллов жаропрочных никелевых суперсплавов. Автоматическая сварка, 2, 10–19.
12. Ющенко К.А., Задерий Б.А., Гах И.С. и др. (2013) О природе зерен случайной ориентации в сварных швах монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов. Металлофизика и новейшие технологии, 35, 10, 1347–1357.
13. Ющенко К.А., Задерий Б.А., Гах И.С. и др. (2013) Влияние геометрии сварочной ванны на структуру металла швов монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов. Автоматическая сварка, 5, 46–51.
14. Звягинцева А.В. (2007) Структурные и фазовые превращения в жаропрочных никелевых сплавах и их роль в образовании трещин в сварных соединениях: Дис. … канд. техн. наук. 05.16.01. Киев.
15. (1961) Рентгенография в физическом материаловедении. Багрянский Ю.А. (ред.). Москва, Металлургиздат.
16. Кривоглаз М.А. (1983) Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неправильных кристаллах. Киев, Наукова думка.
17. Карасевская О.П. (1999) Ориентационный рентгеновский экспериментальный метод фазового анализа. Металлофизика и новейшие технологии, 21, 8.
18. Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Панин А.В. (2006) Физическая мезомеханика деформируемого твердого тела как многоуровневой системы. I. Физические основы многоуровневого подхода. Физическая мезомеханика, 9, 3, 9–22.
19. Рыбин В.В. (2002) Закономерности формирования мезоструктур в ходе развитой пластической деформации. Вопросы материаловедения, 1(29), 11–33.
20. Hall, E.O. (1951) The deformation and ageing of mild steel: III Discussion of results. Proc. Phys. Soc. B., 64, 747–753.
21. Petch, N.J. (1953) The cleavage strength of polycrystals. J. Iron Steel., 174, 25–28.
22. Трефилов В.И., Мильман Ю.В., Фирстов С.А. (1975) Физические основы прочности тугоплавких металлов. Киев, Наукова думка.
23. Jin-lai, Lіu et al. (2011) Influence of temperature on tensile behavior and deformation mechanism of Re-containing single crystal superalloy. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 21, 1518−1523.

---

Реклама в цьому номері:

---