Введение к работе
Актуальность проблемы. Гомогенные аустенитнне етапи наший широкое применение в энергегической и химической промышленное пі. Одной in проблем, возникающих при изготовлении элементов теилошертешческих. химических и атомных установок, является возникновение криета.тлиіапион-ных трещин при сварке. В настоящее время разработано большое колнчест по металлургических и технологических способов, ПОЗВОЛЯЮЩИХ помыпиь и процессе сварки сопротивляемость материала нх образованию. Однако при однопроходной сварке иеплавящнмся электродом в среде инертных і а іон тонколистовых изделий применение многих способов ограничено особенностями конструкции, технологии изготовления и требованиями эксплуатации к изделию. Это заставляет формирован, свойства материала, определяющие его сопротивляемость образованию кристаллизационных грешни, на лапах, предшествующих сварке. Речь идет о технологической наследсінеішоеш -проявлении у свариваемого изделия свойств, значимых для формирования сварного соединения и приобретенных в результате специфики оріаіпнаціїп предшествующих технологических операций при производстве материала, получении заготовки и сборки.
Эксплуатационные требования определяют химический состав скит и ее структуру, что ограничивает возможности нх варьирования. Техполої ия изготовления конструкции из гомогенных аусгепншых сталей предусматривает, как правило, стабилизирующую термообработку после сварки. 'Jm позволяет варьировать структуру сварной загоювки в рамках, определяемых требованиями к заготовке и технологией ее изготовления. Одним ні перспективных способов борьбы прошв образования кристал ппаппоппых іреіпнн, возникающих при однопроходной сварке иенланяшимот гтекіродоч и ереді-инертных тазов, является рационализация исходной структуры з.ноипп и.
IkJLPJlOOIl.l. ПОВЫСИТЬ СОНрОШВ.'ІЯСМОСІЬ ТОМІЧ еННЫХ aU'RIIII МІІ.ІЧ
сгалеіі образованию крисіа<гіпзаііпоіііп.іч трещин при одпопрохо ніші .. и.>|>. є
ненлавищимси злекіродом в среде инертных газов путем рационализации исходного состояния, полученного холодной деформацией.
Методы исследования. Сопротивляемость образованию кристаллизационных трещин'— ЛІНІ-6 (ВНИИНМ). Макро твердость — ГОСТ 9013-59 на твердомере модели ТК-2М, микротвердость — ГОСТ 9450-76 на ПМТ-3. Величину зерна определяли меіодом измерения длин хорд (ГОСТ 5639-82), микроскоп Неофит-21; количество u-фазы — переносным а-фазометром магшшюго тина. Предложена методика дифференцирования участков материала с различным искажением структуры но показателю — твердость.
Научная новизна состоит в раскрытии механизма влияния исходной с і рук туры lOMoit'iiiiux аустеніті ных сталей, полученной холодной деформацией, на их сопротивляемость образованию кристаллизационных трещин при сварке. Установлено, что:
максимальной сопроіивляемосіью образованию кристаллизационных ірещии обладает структура шва, формир>емая на подложке, состоящей из разориен тированных, мелких зерен (G8 и G9, в соответствии с ГОСТ 5639-82). Такая структура подложки возникает в исходной структуре металла с інердосіью 33±3HRC (U8X18H10T) и 28,5±3,5HRC (06Х16Н15МЗБ) в результате доминирования, под воздействием гермо-деформационного цикла сварки, процесса первичной и собирательной рекристаллизации;
с увеличением твердости выше 33±3HRC (08X181 НОГ) и 28,5±3,5HRC (06X161115М31Ї) сюйкосгь против образования кристаллизационных трещин снижается в результаїе повышения темпа деформации при сварке in-за увеличения жесткости конструкции;
- низкая сопротивляемость образованию крпсіаллиіационньїх і решим
іомоіенпьіх сіалеіі с аусіенизнровапной структурой и исходной структурой
с івердоеіью до 28,513,5НКС" обьясняется формированием, в результате нро-
іскаїшн процессов иолигонпзацнп, собпраіельной и вторичной рекристалли-
ііцііи при іермо-лсформацнонном цикле сварки, крупнотернисюй, неодно-
родной структуры, которая является подложкой для растущих кристаллит» шва;
- одним из информативных показателей искажения структуры является твердость, так как из-за большого количества факторов, влияющих на формирование структуры при холодной деформации, степень деформации не определяет ее однозначно.
Практическая ценность. Разработана методика, позволяющая дифференцировать структуры с различным искажением по показателю — твердое 11.. Установлена количественная зависимость сопротивляемости гомогенных ау-стенитных сталей образованию кристаллизационных трещин при однопроходной сварке неплавящимся электродом от исходною состояния, получен ного холодной деформацией, и режима сварки. Даны рекомендации по осуществлению входного контроля свариваемых заготовок, назначению режимов сварки и выбору исходной структуры. Создана и находится на пане внедрения испытательная машина для определения показателен сопропппяемо сти материала образованию горячих трещин.
Апробация работы. Результаты проведенных исследований докчадыпа-лнсь на научном семинаре кафедры "Технология сварки и диагностики" МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяїн і лап.
общих выводов по работе и приложений, выполнена на 111 машинописных
листах,- содержит 63 рисунка, 10 таблиц и-108 наименовании литераі\рньі\
источников.