Автоматичне зварювання, 2013, №09



2013 №09 (01)

2013 №09 (03)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 9, с. 10-18

ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МИКРОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ И СКОРОСТИ МЕТАЛЛА ЗТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ НА ЕГО СТРУКТУРУ И УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ

А. А. РЫБАКОВ, Т. Н. ФИЛИПЧУК, В. А. КОСТИН, В. В. ЖУКОВ

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Реферат
Одной из наиболее сложных задач при изготовлении газонефтепроводных труб, с точки зрения технологии их сварки, является удовлетворение требованиям нормативных показателей ударной вязкости металла ЗТВ сварных соединений. Целью данной работы являлось исследование влияния химического состава микролегированной стали и скорости охлаждения металла ЗТВ сварных соединений труб на его структурно-фазовое состояние и характеристики вязкости. С применением современного комплекса Gleeble-3800 исследованы имитирующие металл ЗТВ сварных соединений труб образцы стали категории Х70 различного химического состава, отличающиеся, в основном, содержанием углерода и условиями охлаждения с различной скоростью. Установлено, что в металле исследованного химического состава в достаточно широком интервале скоростей охлаждения образуется, в основном, структура бейнитного типа — пластинчатый феррит с упрочняющей второй фазой (МАК- или карбидной фазой), плотность распределения, расположение (ориентация), размеры и морфология которой определяются преимущественно химическим составом и, в меньшей мере, скоростью охлаждения Vохл.8/5 металла. В связи с этим для повышения вязкости металла ЗТВ необходимо в большей мере использовать возможности воздействия металлургического фактора. С целью формирования оптимальной структуры и, следовательно, улучшения вязкости металла ЗТВ, наряду со снижением в стали до минимально возможного уровня содержания вредных примесей (серы, фосфора и азота), целесообразно также строго ограничивать массовые доли элементов, способствующих образованию в металле ЗТВ грубых пакетов феррита с упорядоченной карбидной фазой пластинчатой морфологии (например, углерода, ниобия, молибдена и др.). Результаты исследований использованы при изготовлении из микролегированной стали категории Х70 труб для магистральных газонефтепроводов. Библиогр. 10, табл. 3, рис. 6.
Ключевые слова: микролегированная сталь, сварное соединение, зона термического влияния, скорость охлаждения, микроструктура, ударная вязкость
Поступила в редакцию 26.06.2013
Опубликовано 10.07.2013
1. ОТТ-23.040,-КТН-314–09. Трубы нефтепроводные большого диаметра. Общие технические требования, 2009. — 34 с.
2. Оffshore Standart DNV-OS-F101. Submarine Pipeline Systems. Det Norske Veritas. — 2000. — 167 р.
3. Морозов Ю. Д., Эфрон Л. И. Стали для труб магистральных трубопроводов: состояние и тенденции развития // Металлург. — 2006. — № 5. — С. 56–58.
4. Graf M., Niederhoff K. Toughness behavior of the heat-affected zone (HAZ) in double submerged-arc welded largediameter pipe. //Pipeline technology conference. Oostende (Belgium), 15–18 Oct. 1990. — P. 13.1–13.9.
5. Кирьян В. И., Семенов С. Е. Оценка соответствия целевому назначению сварных соединений магистральных трубопроводов из микролегированных сталей // Автомат. сварка. — 1995. — № 3. — С. 4–9.
6. Грабин В. Ф. Денисенко А. В. Металловедение сварки низко- и среднелегированных сталей. — Киев: Наук. думка, 1978. — 254 с.
7. Гривняк И., Мацуда Ф. Металлографическое исследование мартенситно-аустенитной составляющей (MAC) металла ЗТВ высокопрочных низколегированных сталей // Автомат. сварка. — 1994. — № 3. — С. 22–30.
8. Terada Y., Shinokara Y., Hara T. et al. High-strength linepipes with excellent HAZ toughness // Nippon steel technical report. — 2004. — № 90. — P. 89–93.
9. Актуальные проблемы исследования физико-механических свойств материалов для сварных и паяных конструкций / Г. М. Григоренко, В. В. Квасницкий, С. Г. Григоренко и др. // Зб. наук праць НУК. — Миколаїв: НУК, 2009. — № 5. — С. 96–105.
10. Uwer D., Degenkolbe I. Kennzeichnung von Swei?temperaturzyklen hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die mechanishen Eigenshaften von Schwei?verbindungen // Stahl und Eisen 97. — 1977. — № 24. — S. 1201–1208.