Eng
Ukr
Rus
Триває друк

2021 №10 (08) DOI of Article
10.37434/as2021.10.01
2021 №10 (02)

Автоматичне зварювання 2021 #10
Журнал «Автоматичне зварювання», № 10, 2021, с. 3-11

Вплив модифікування та мікролегування на структуру та властивості наплавленого металу (Огляд)

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

На основі літературних даних показано вплив модифікування та мікролегування бором, титаном, вольфрамом, цирконієм, ітрієм та ін. на структуру, механічні та експлуатаційні властивості наплавленого металу. Показано, що введення цих елементів або їх сполук з вуглецем та азотом в кількостях до 0,2 % приводить до отримання дрібнозернистої, однорідної структури металу, одержанню більш рівномірного розподілу легуючих елементів, що позитивно позначається на показниках міцності, пластичності, зносо- та термостійкості. Визначено, що з точки зору підвищення зносостійкості та термостійкості наплавленого металу, перспективно виглядає введення малих добавок бору або його з’єднань (у кількості до 0,2 %), церію або ітрію (у кількостях до 0,015 % кожного) або ж використання комплексних лігатур, до складу яких можуть входити вищеперераховані елементи, а також такі модифікатори як цирконій, карбіди та бориди титану чи карбіди вольфраму. Також на основі проведеного аналізу показано, що введення у склад шихти порошкових дротів диборидів титану та цирконію сприяє активуванню процесів формування розплавлених крапель металу на торці електродного дроту, в результаті чого відбувається підвищення якості переносу металу у зварювальній дузі, що збільшує значення коефіцієнтів переходу легуючих елементів у наплавлений метал та покращує формування наплавлених валиків. Бібліогр. 28, табл. 1, рис. 7.
Ключові слова: дугове наплавлення, наплавлений метал, інструментальна сталь, модифікування, мікролегування, структура металу, зносостійкість, термостійкість


Надійшла до редакції 15.07.2021

Список літератури

1. Бабінець А.А., Рябцев І.О. (2021) Класифікація способів модифікування та мікролегування наплавленого металу (Огляд). Автоматичне зварювання, 9, 3–11. DOI: https:// doi.org/10.37434/as2021.09.01
2. Задиранов А.Н., Кац А.М. (2008) Теоретические основы кристаллизации металлов и сплавов. Москва, МГИУ.
3. Зубенко Л.Н. (2015) Применение модификаторов в составе функциональных покрытий. Технологии и материалы, 2, 20–23.
4. Антонов А.А., Артемьев А.А., Соколов Г.Н. и др. (2016) Аргонодуговая наплавка порошковой проволокой с подачей модификатора в сварочную ванну. Изв. Волгоградского гос. техн. ун-та, 15, 102–105.
5. Макаров А.В., Кудряшов А.Е., Владимиров А.А., Титова А.П. (2019) Применение наплавочных материалов, модифицированных тугоплавкими компонентами, для восстановления роликов машин непрерывного литья заготовок. Вестник Брянского гос. техн. ун-та, 8, 41–48.
6. Полетика И.М., Борисов М.Д., Козлов А.В. и др. (2005) Формирование структуры металла электрошлаковой наплавкой при легировании карбидами бора и хрома. Перспективные материалы, 4, 78–82.
7. Krivchikov, S.Yu. (2012) Modification by boron of deposited metal of white cast iron type. The Paton Welding J., 6, 19–21.
8. Maksimov, S.Yu., Machulyak, V.V., Sheremeta, A.V., Goncharenko, E.I. (2014) Investigation of influence of microalloying with titanium and boron of weld metal on its mechanical properties in underwater welding. Ibid, 6-7, 76– 79. DOI: https://doi.org/10.15407/tpwj2014.06.15
9. Ващенко И.П. (2007) Структура и свойства малоуглеродистых низколегированных сталей. Вестник МГТУ, 94, 558–560.
10. Орлов Л.Н., Шарапов М.Г., Волынец В.Л. (2010) Влияние микролегирования бором на свойства металла шва при сварке судостроительных сталей рутиловыми порошковыми проволоками. Судостроение, 5, 54–58.
11. Коровин В.А., Палавин Р.Н., Леушин И.О., Костромин С.В. (2011) Микролегирование литой конструкционной стали. Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2, 199–207.
12. Литвиненко-Арьков В.Б., Соколов Г.Н., Кязымов Ф.А. (2012) Структура и свойства термостойкого металла, наплавленного порошковыми проволоками с наночастицами TiCN. Изв. Волгоградского гос. техн. ун-та, 9, 194–197.
13. Соколов Г.Н., Артемьев А.А., Дубцов Ю.Н. и др. (2018) Влияние азота и частиц карбонитрида титана на структуру и свойства металла системы Fe–C–Cr–Ni–Mo, наплавленного порошковой проволокой. Омский научный вестник, 2, 15–19.
14. Aleshin, N.P., Grigor’ev, M.V., Kobernik, N.V. et al. (2018) Modification of weld metal with tungsten carbide and titanium nitride nanoparticles in twin submerged arc welding. High energy chemistry, 52/5, 440–445.
15. Kuznetsov, V.D., Stepanov, D.V. (2015) Structure and properties of weld metal modified by nanooxides. The Paton Welding J., 11, 10–16. DOI: https://doi.org/10.15407/ tpwj2015.11.01
16. Соколов Г.Н., Лысак В.И., Трошков А.С. др. (2009) Модифицирование структуры наплавленного металла нанодисперсными карбидами вольфрама. Физика и химия обработки материалов, 6, 41–47.
17. Гладкий П.В., Микаелян Г.С. (2015) Микролегирование и модифицирование износостойкого наплавленного металла. Наплавка. Технологии. Материалы. Оборудование. Киев, ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ, 71–73.
18. Зусин В.Я. (2011) Исследование модифицирования металла, наплавленного порошковой проволокой с алюминиевой оболочкой. Вестник Приазовского гос. техн. ун-та. Серия: Технические науки, 23, 180–183.
19. Зорин И.В., Дубцов Ю.Н., Соколов Г.Н. и др. (2020) Влияние частиц тугоплавких химических соединений на перенос металла в сварочной дуге при наплавке композиционной проволокой. Изв. Волгоградского гос. техн. ун-та, 4, 43–48.
20. Бондарева О.П., Гоник И.Л. (2009) Влияние микролегирования на структуру и свойства экономнолегированной феррито-аустенитной стали 02Х22Н5. Там же, 11, 137–140.
21. Stepnov, K.K., Matvienko, V.N., Oldakovsky, A.I. (2011) Modification of medium-chromium deposited metal. The Paton Welding J., 8, 10–12.
22. Efimenko, N.G. (2002) Modifying, refining and alloying with yttrium in welding of steels. Ibid, 6, 8–12.
23. Pu, J., Yu, Sh., Li, Yu. (2017) Effects of Zr–Ti on the microstructure and properties of flux aided backing submerged arc weld metals. J. of alloys and compounds, 692, 351–358.
24. Fejnberg, L.I., Rybakov, A.A., Alimov, A.N., Rosert, R. (2007) Weld microalloying with titanuim and boron in multiarc welding of large diameter gas and oil pipes. The Paton Welding J., 5, 12–16.
25. Kabatsky, V.I., Kabatsky, A.V. (2004) Effect of modifying of weld metal on delayed fracture resistance of high-strength steel welded joints. Ibid, 3, 21–25.
26. Яковлев Д.С., Шахматов М.В. (2015) Микролегирование сварных соединений порошковой проволокой. Технологии и материалы, 2, 23–28.
27. Чигарев В.В., Кондрашов К.А., Макаренко Н.А., Грановский А.В. (2002) Наплавочный материал для плазменного упрочнения и восстановления пресс-форм. Вестник Приазовского гос. техн. ун-та. Серия: Технические науки, 12, 153–156.
28. Wesling, V., Schram, A., Muller, T. (2016) Influencing the arc and the mechanical properties of the weld metal in GMAwelding processes by additive elements on the wire electrode surface. 18th Chemnitz Seminar on Materials Engineering, MAR 10-11. IOP Conference Series-Materials Science and Engineering.

Реклама в цьому номері: