Особливості формування структурного стану низьковуглецевих мікролегованих сталей після елетронно-променевого зварювання

Автор(и)

  • Дмитро Вячеславович Лаухін Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-9842-499X
  • Валерій Дмитрович Позняков Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0001-8581-3526
  • Валерій Анатолійович Костін Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0002-2677-4667
  • Олександр Вадимович Бекетов Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0003-0664-0327
  • Наталія Олександрівна Ротт Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-3839-6405
  • Юлія Сергіївна Слупська Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0002-7983-1602
  • Лілія Миколаївна Дадіверіна Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна https://orcid.org/0000-0003-4498-2184
  • Ольга Валентинівна Любімова-Зінченко Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Україна https://orcid.org/0000-0001-7510-5366

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234783

Ключові слова:

електронно-променеве зварювання, структурний стан, низьковуглицеві мікролеговані сталі, зони зварного з’єднання

Анотація

Зварювання термомеханічно-зміцнених матеріалів має певні труднощі з точки зору втрати міцнісних характеристик в зоні термічного впливу. Вирішення даної проблеми можливе шляхом застосування технологічних схем зварювання, які включають сплавлення матеріалів у вузькій зоні контакту. Однією з таких технологічних схем є електронно-променеве зварювання, яке, на теперішній час, широко застосовується при виробництві конструкцій з тугоплавких і хімічно-активних матеріалів. Однією з головних переваг процесу електронно-променевого зварювання є мала величина погонної енергії, яка призводить до формування вузьких зон розплавлення та термічного впливу і, як наслідок, незначним деформаціями в структурі матеріалу. Зварне з’єднання структурно можна розподілити на декілька зон, які відрізняються за морфологічними особливостями структури. Найбільш цікавими, з точки зору забезпечення якості з’єднання, є границі між зонами. Показано, що застосування локальних джерел нагріву, яке має місце при електронно-променевому зварюванні, призводить до міграції границь зерен. Як наслідок, на границях між зонами зварного з’єднання формуються чіткі межі розділу – лінії сплавлення. Формування структурного стану зварного з’єднання обумовлено одночасним протіканням декількох процесів. По-перше, кристалізації із рідкого стану – формування структури зварного шва та границі зварний шов – зона термічного впливу. По-друге, фазово-структурні перетворення в твердому стані – зона термічного впливу, границя зона термічного впливу – основний метал. Виходячи з цього, слід зауважити, що геометрія та якість швів при електронно-променевому зварюванні взаємопов'язані сильніше, ніж при інших способах зварювання. Таким чином, одним з головних параметрів, які забезпечують якість зварного з’єднання, є структурний стан матеріалу, який формується під час зварювання

Біографії авторів

Дмитро Вячеславович Лаухін, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Доктор технічних наук, професор

Кафедра матеріалознавства та обробки матеріалів

Валерій Дмитрович Позняков, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник, Член-кореспондент НАН України, заступник директора з науково-технічної роботи

Валерій Анатолійович Костін, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України

Доктор технічних наук, провідний науковий співробітник

Відділ фізико-хімічних досліджень матеріалів № 022

Олександр Вадимович Бекетов, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

доцент

Кафедра фундаментальних і природничих дисциплін

Наталія Олександрівна Ротт, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка»

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра Конструювання, технічної естетики і дизайну

Юлія Сергіївна Слупська, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Аспірантка

Кафедра матеріалознавства та обробки матеріалів

Лілія Миколаївна Дадіверіна, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра планування і організації виробництва

Ольга Валентинівна Любімова-Зінченко, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля

Кандидатка технічних наук, доцентка

Кафедра хімії та охорони праці

Посилання

  1. Bol'shakov, V. I., Razumova, O. V. (2008). Ispol'zovanie staley povyshennoy prochnosti v novom vysotnom stroitel'stve i rekonstruktsii. Dnepropetrovsk: Porogi, 216.
  2. Zherbin, M. M., Bol'shakov, V. I. (2000). Novaya kontseptsiya modernizatsii i nadstroyki suschestvuyuschih maloetazhnyh zhilyh zdaniy do lyubogo kolichestva etazhey. Dnepropetrovsk: Gaudeamus, 50.
  3. Bailey, N., Wright, M. D. (1993). Weldability of High Strength Steels. Welding and Metal Fabrication, 61 (8), 389–396.
  4. Paton, B. E. (1999). Problemy svarki na rubezhe vekov. Avtomaticheskaya svarka, 1, 4–14.
  5. Laukhin, D., Pozniakov, V., Beketov, O., Rott, N., Shchudro, A. (2020). Analysis of the Effects of Welding Conditions on the Formation of the Structure of Welded Joints of Low-Carbon Low-Alloy Steels. Key Engineering Materials, 844, 146–154. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.844.146
  6. Gubenko, S. (2015). Nemetallicheskie vklyucheniya i prochnost' staley. Fizicheskie osnovy prochnosti staley. Dnepropetrovsk: Palmarium academic publishing, 471.
  7. Loboda, P., Zvorykin, C., Zvorykin, V., Vrzhyzhevskyi, E., Taranova, T., Kostin, V. (2020). Production and Properties of Electron-Beam-Welded Joints on Ti-TiB Titanium Alloys. Metals, 10 (4), 522. doi: https://doi.org/10.3390/met10040522
  8. Fedosov, A. V., Karpovych, E. V. (2015). Advanced aspects of electron-beam welding for high-strength titanium alloys. Aviatsionno-kosmicheskaya tekhnika i tekhnologiya, 1 (118), 16–22.
  9. Kostin, V., Taranova, T., Zvorykin, V. (2021). Fracture of Electron Beam Welding Joints of Titan Alloys. Solid State Phenomena, 316, 333–339. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.316.333
  10. Nazarenko, O. K., Grabin, V. F., Lokshin, V. E. (1974). Fiziko-metallurgicheskie osobennosti elektronnoluchevoy svarki sredneuglerodistyh staley. Avtomaticheskaya svarka, 4, 1–4.
  11. Sharonov, N. I. (2010). Primenenie elektronno-luchevoy svarki v turbostroenii. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbPU, 3, 143–149.
  12. Bulatnikova, O. V., Mikhalchenkov, A. V. (2017). Specific defects in welded compounds and methods of their prevention. Aktual'nye problemy aviatsii i kosmonavtiki. Sektsiya «Svarka letatel'nyh apparatov i rodstvennye tekhnologii», 1, 389–391.
  13. Bulatnikova, O. V., Cheburashkin, S. A. (2016). Characteristic of process of electron beam welding. Aktual'nye problemy aviatsii i kosmonavtiki, 1, 419–421.
  14. Grigoriev, V. V., Muravyev, V. I., Bakhmatov, P. V. (2019). Changes in the structure and microhardness of permanent joints of load-bearing structures made of titanium alloy VT23 by electron beam welding. Proceedings of Higher Educational Institutions. Маchine Building, 1 (706), 20–28. doi: https://doi.org/10.18698/0536-1044-2019-1-20-28
  15. Fouad, Y., Marouani, H. (2019). Fracture characteristics of dissimilar electron-beam welded joints between Cr-Mo steel and austenitic steel AISI 304. AIP Advances, 9 (4), 045211. doi: https://doi.org/10.1063/1.5090401
  16. Laukhin, D., Beketov, O., Rott, N., Schudro, A. (2019). The Elaboration of Modernized Technology of Controlled Rolling Directed at the Formation of High Strengthening and Viscous Qualities in HSLA Steel. Solid State Phenomena, 291, 13–19. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.291.13
  17. DeArdo, A. (1995). Modern Thermomechanical Processing of Microalloyed Steel: A Physical Metallurgy Perspective. Proceedings of Microalloying 95 Conference. Pittsburgh, 15–33.
  18. Beketov, A. V., Bol'shakov, V. I., Kuksenko, V. I., Suhomlin, G. D., Lauhin, D. V., Semenov, T. V. (2010). Obrazovanie i rost perlitnyh koloniy. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytstva ta arkhitektury, 1, 29–35.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-30

Як цитувати

Лаухін, Д. В. ., Позняков, В. Д., Костін, В. А., Бекетов, О. В., Ротт, Н. О., Слупська, Ю. С., Дадіверіна, Л. М., & Любімова-Зінченко, О. В. (2021). Особливості формування структурного стану низьковуглецевих мікролегованих сталей після елетронно-променевого зварювання. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(12 (111), 25–31. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.234783

Номер

Розділ

Матеріалознавство