Автоматичне зварювання, 2023, №10



2023 №10 (08)

DOI of Article 10.37434/as2023.10.01

2023 №10 (02)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 10, 2023, с. 3-9

Структура і властивості зварних з’єднань сталі 13хгмрб при імпульсно-дуговому зварюванні

О.А. Гайворонський, В.Д. Позняков, С.Л. Жданов, А.В. Завдовєєв, А.О. Максименко, А.М. Денисенко

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

Наведено результати досліджень щодо формування структури в металі швів і зони термічного впливу (ЗТВ) низьколегованої термічно зміцненої сталі 13ХГМРБ при імпульсно-дуговому зварюванні, змін механічних властивостей та коефіцієнту інтенсивності напружень при крихкому руйнуванні, а також опірності з’єднань утворенню холодних тріщин та тріщин втоми. Встановлено, що в порівнянні з дуговим зварюванням стаціонарною дугою при імпульсно-дуговому зварюванні в структурі металу швів та ЗТВ з’єднань утворюється більша кількість гартівних структур бейніту та мартенситу. Визначено, що незалежно від способу зварювання, показники міцності (σ0,2 і σв) та пластичності (δ5 і ψ) металів знаходяться приблизно на одному рівні в той час як їх здатність опиратися ударним навантаженням, особливо при температурі випробувань –40 ºС, у разі застосування імпульсно-дугового зварювання зростає. Зокрема встановлено, що показники ударної в’язкості металу ЗТВ зварних з’єднань, виконаних з використанням імпульсно-дугового зварювання, на 30 % вищі у порівнянні з дуговим зварюванням і становлять 108 Дж/см2. Тобто холодостійкість металу шву явно підвищується. Опірність крихкому руйнуванню металів шву та ЗТВ знаходяться на достатньо високому рівні (Kq ≥ 84 МПа√м). Встановлено також, що у зв’язку із збільшенням в металі ЗТВ зварних з’єднань, виконаних з використанням імпульсно-дугового зварювання гартівних структур, для уникнення утворення в них холодних тріщин температуру попереднього підігріву необхідно збільшувати з 90 до 120 ºС. Натомість такі зварні з’єднання мають більш високий опір утворенню тріщин втоми при циклічному навантаженні вигином. Бібліогр. 18, табл. 1, рис. 7.
Ключові слова: низьколегована термічно зміцнена сталь, імпульсно-дугове зварювання, метал шва, ЗТВ, структура, механічні властивості, холодні тріщини, крихке руйнування, опір втомі


Надійшла до редакції 13.07.2023

Список літератури

1. Лобанов, Л.М., Позняков, В.Д., Півторак, В.І. та ін. (2009) Залишкові напруження у зварних з’єднаннях високоміцних сталей. Фізико-хімічна механіка матеріалів, 6, 13–22.
2. Берднікова, О.М. (2021) Структурні критерії міцності та тріщиностійкості високоміцних сталей та їх зварних з’єднань. Сучасна електрометалургія, 2, 47–53. Doi: https://doi.org/10.37434/sem2021.02.07.
3. Palani, P.K., Murugan, N. (2006) Selection of parameters of pulsed current gas metal arc welding. J. of Materials Processing Technology. 172, 1–10.
4. Ghosh, P.K. (2017) Pulse current gas metal arc welding. New York, Springer.
5. Римский С.Т., Свецинский В.Г., Шейко П.П. и др. (1993) Импульснодуговая сварка низколегированных сталей плавящимся электродом в смеси аргона с углекислым газом. Автомат. сварка, 2, 38–41.
6. Жерносеков А.М., Андреев В.В. (2007) Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом (Обзор). Автомат. сварка, 10, 48–52.
7. Жерносеков А.М. (2012)Тенденции развития управления процессами переноса металла в защитных газах (Обзор). Автомат. сварка, 1, 33–38.
8. Zhernosekov, А.М., Fedorchuk, V.Ye., Kysla, H.P. et. al. (2022) Influence of the shape of pulses of welding currents on the properties of joints of aluminum alloys. Materials Science, 58(2), 157–164. Doi: https://doi.org/10.1007/ s11003-022-00644-4
9. Потапьевский А.Г. (2007) Сварка в защитных газах плавящимся электродом. Ч.1. Сварка в активных газах. Изд. 2-е, перераб. Киев, Екотехнологія.
10. Essers, W.G., Van Gompel, M.R.M. (1984) Arc control with pulsed GMA welding. Weld. J., 63, 26–32.
11. Лащенко Г.И. (2006) Способы дуговой сварки стали плавящимся электродом. Киев, Екотехнологія.
12. Воропай Н.М., Илюшенко В.М., Ланкин Ю.Н. (1999) Особенности импульсно-дуговой сварки с синергетическим управлением параметрами режимов. Автомат. сварка, 6, 26–32.
13. Pal, K., Pal, S.K. (2011) Effect of pulse parameters on weld quality in pulsed gas metal arc welding: a review. J. of Materials Engineering and Performance, 20(6), 918–931.
14. Yousefieh, M., Shamanian, M., Saatchi, A. (2011) Optimization of the pulsed current gas tungsten arc welding (PCGTAW) parameters for corrosion resistance of super duplex stainless steel (UNS S32760) welds using the Taguchi method. J. Alloys Compd., 509, 782–788. Doi: https://doi.org/ https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.09.087.
15. Goyal, V.K., Ghosh, P.K., Saini, J.S. (2009) Analytical studies on thermal behaviour and geometry of weld pool in pulsed current gas metal arc welding. J. of Materials Processing Technology, 209(3), 1318.–1336.
16. Palani, P.K., Murugan, N. (2006) Selection of parameters of pulsed current gas metal arc welding. J. of Materials Processing Technology, 172, (1), 10.
17. Zavdoveev, A.V., Poznyakov, V.D. Rogante, M. (2020) Features of structure formation and properties of joints of S460M steel made by pulsed-arc welding. The Paton Welding J., 6, 9–13.
18. Zavdoveev, A., Poznyakov, V., Kim, H.S. (2020) PC-GMAW effect on the welding thermal cycle and weld metal geometry for high strength steels. Int. J. of Engineering and Safety Sciences, 1, 5–16. DOI: https://doi.org/10.16926/ijess.2020.01.01.

---

Реклама в цьому номері:

---