Автоматичне зварювання, 2013, №06



2013 №06 (09)

2013 №06 (02)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 6, с. 3-11

ВЛИЯНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛА СВАРНЫХ ШВОВ ВЫСОКОПРОЧНЫХ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

В. В. ГОЛОВКО, И. К. ПОХОДНЯ

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11.
E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Исследована возможность использования подходов оксидной металлургии, предусматривающих управление количеством, распределением и морфологией включений в металлических расплавах, влияющих на условия формирования микроструктуры металла сварных швов. Показано, что изменяя долю дисперсной карбидной фазы в структуре металла швов, можно добиться увеличения содержания мелкозернистой вторичной структуры. Высокая плотность распределения включений размером 0,3…1,0 мкм, содержащих оксиды титана или циркония, способствует образованию бейнитной структуры, а пониженное содержание углерода в металле и сужение диапазона бейнитных превращений ограничивает возможность образования микроструктуры верхнего бейнита. Установлено, что для получения микроструктуры, отличающейся сочетанием высоких показателей прочности, пластичности и вязкости необходимо сформировать в металле швов включения определенного состава, размера и плотности распределения. Добиться этого можно, используя методы оксидной металлургии, которые предусматривают введение в сварочную ванну определенного количества тугоплавких включений, ограничение содержания в ней кислорода и выбор системы раскисления, а также определение необходимого температурного диапазона промежуточных превращений, исходя из ТТТ-диаграмм и термического цикла сварки. Библиогр. 12, табл. 9, рис. 13.
 
Ключевые слова: сварка, низколегированные стали, оксидная металлургия, сварные швы, неметаллические включения, легирование, микроструктура, механические свойства
 
Поступила в редакцию 27.03.2013
Опубликовано 22.05.2013
 
1. Fairchild D. P., Macia M. L. Girth welding development for X120 linepipe // Proc. of the 13th Intern. offshore and polar engineering conf., Honolulu, Hawaii, 25–30 May, 2003. — P. 26–35.
2. Dhua S. K., Mukerjee D., Sarma D. S. Weldability and microstructural aspects of shielded metal arc welded HSLA-100 steel plates // ISIJ Intern. — 2002. — 42, № 3. — P. 290–298.
3. Microstructure control of steels through dispersoid metallurgy using novel grain refining alloys / O. Grong, L. Kolbeinsen, C. van der Eijk, G. Tranell // Ibid. — 2006. — № 46. — P. 824–831.
4. Takamura J., Mizoguchi S. Roles of oxides in steels performance — Metallurgy of oxides in steels // Ibid. — 1990. — 1. — P. 591–597.
5. Effect of inclusion size on nucleation of acicular ferrite in welds / T. K. Lee, H.J. Kim, B. Y. Kang, S. K. Hwang // Ibid. — 2000. — 40, № 1. — P. 1260–1268.
6. Влияние кислорода на образование структуры игольчатого феррита в низколегированном металле сварных швов (Обзор) / И. К. Походня, В. В. Головко, А. В. Денисенко, В. Ф. Грабин // Автомат. сварка. — 1999. — № 2. — С. 3–10, 20.
7. Influence of liquid steel cooling rate during directional solidification on titanium oxide precipitation / H. G. Li, S. B. Zheng, S. J. Xie et al. // Ironmaking and Steelmaking. — 2009. — 36, № 1. — P. 29–32.
8. Micro-structure refinement in low carbon high manganese steels through Ti-deoxidation, characterization and effect of secondary deoxidation particles / N. Kikuchi, S. Nabeshima, T. Yamashita et al. // ISIJ Intern. — 2011. — 51, № 12. — P. 2019–2028.
9. Sarma D. S., Karasev A. V., Jonsson P. G. On role of non-metallic inclusions in the nucleation of acicular ferrite in steels // Ibid. — 2009. — 46, № 6. — P. 1063–1074.
10. Влияние микроструктурных факторов на склонность к хрупкому разрушению сварных швов с ультранизким содержанием углерода / Г. М. Григоренко, В. В. Головко, В. А. Костин, В. Ф. Грабин // Автомат. сварка. — 2005. — № 2. — С. 3–11.
11. Головко В. В., Костин В. А., Григоренко Г. М. Особенности влияния комплексного легирования металла шва на формирование структуры и механические свойства сварных швов низколегированных высокопрочных сталей // Там же. — 2011. — № 7. — С. 10–15.
12. New developments with C-Mn-Ni high-strength steel weld metals, Part A — Microstructure / E. Keehan, L. Karlsson, H.-O. Andren, H. K. D. H. Bhadeshia // Welding J. — 2006. — № 9. — P. 200s–210s.