Структурна неоднорідність з"єднань маловуглецевих низьколегованих трубних сталей, виконаних зварюванням тиском з нагрівом - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ Фізико-технологічний інститут металів та сплавівНауковий керівник: доктор технічних наук, професор Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, член-кореспондент НАН України Курдюмова доктор технічних наук, професор Захист відбудеться “11 ”04 2002 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.232.01 в Фізико-технологічному інституті металів та сплавів НАН України, 03680, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Фізико-технологічного інституту металів та сплавів НАН України, 03680 м.Контактне стикове зварювання оплавленням - один з різновидів зварювання тиском, при якому зєднання деталей відбувається в процесі взаємної деформації торців, попередньо нагрітих до температури плавлення матеріалів, що зварюються. Оскільки структурний стан зварного зєднання багато в чому визначає його механічні властивості, а роботи з використанням контактного стикового зварювання оплавленням розвиваються не тільки в Україні, але і знаходять попит за кордоном, то питання якості зварного зєднання є дуже актуальними. Дисертаційна робота виконувалася по темі № 4.4/548 /Ф4/372-97/ фонду фундаментальних досліджень “Вивчення особливостей масопереносу при зварюванні металів тиском”, по пошукових темах № 22,26/7 “Вивчення особливостей утворення феритної смужки при зварюванні низьковуглецевих сталей у вакуумі і на повітрі” і № 22,26/9-П “Вивчення особливостей формування структури металу шва при зварюванні низьковуглецевих сталей тиском у твердій фазі з використанням вуглеводневих речовин”, по відомчій темі № 22/17 “Розробити наукові основи підвищення експлуатаційних властивостей зварних зєднань і захисних покрить шляхом вивчення їхньої тонкої структури, хімічної неоднорідності і визначення параметрів оптимізації структурно-фазового складу”. Метою дисертаційної роботи є встановлення закономірностей утворення структурних неоднорідностей, що виявляються в зєднаннях, отриманих зварюванням тиском з нагрівом маловуглецевих низьколегованих високоміцних трубних сталей класу Х60 - Х70. Дослідити фізичну, хімічну і структурну неоднорідність світлої смуги на зєднаннях, отриманих контактним стиковим зварюванням оплавленням. структурний неоднорідність зєднання деформаціяПриведено літературні дані про поводження поверхневих оксидних плівок на металі при його нагріванні у вакуумі, а також про явище мимовільного очищення поверхонь зразків у період попереднього нагрівання. Вивчення мікроструктури зєднань проводили за допомогою оптичного мікроскопа Neophot-32 (НДР) і растрового електронного скануючого мікроскопа JSM-840, фірми “JEOL” (Японія). Прямі електронно-мікроскопічні дослідження на просвіт структурно-фазового стану зони зєднання проводили на трансмісійному електронному мікроскопі JEM-200СХ, фірми “JEOL” (Японія). Зразки для досліджень виготовляли двома способами зварювання, що проводяться у вакуумі, але відрізняються по виду навантаження і швидкості осадки - УЗВ і ДЗВ (рис. З огляду на отримані результати, можна зробити висновок, що на стадії нагрівання окислених поверхонь протікає процес відновлення оксидної плівки вуглецем металу, що приводить до зневуглецювання приконтактних обємів, а також взаємодія кисню з Mn і Si у зоні внутрішнього окислювання, що обумовлює утворення в зоні зєднання мілкодисперсних неметалічних включень (MNO2, SIO2) і складних більш великих оксидів (Mn2SIO4).Установлено, що при зварюванні маловуглецевих низьколегованих сталей тиском з нагріванням у вакуумі (УЗВ, ДЗВ) і на повітрі (КСЗ опором і оплавленням) на мікрошліфах по лінії зєднання виявляється феритна смужка (ФС) шириною від декількох до 120 мкм. При КСЗ оплавленням на макрошліфах виявляється світла смуга (СС) шириною 800 - 1200 мкм. Установлено механізм утворення ФС, що виявляється на зєднаннях отриманих зварюванням тиском з підігрівом маловуглецевих низьколегованих сталей. Утворення ФС обумовлене комплексом дифузійних і рекристалізаційних процесів, що йдуть на стадіях нагрівання, осадження й охолодження, і приводять до зневуглецювання приконтактних обємів і формування в зоні зєднання феритних зерен. ФС складається з ферита двох типів: аналогічного за структурою фериту основного металу і перетвореного зміцненого, котрий є продуктом трансформації вихідного перліту в процесі зневуглецювання й у звязку з термодинамічною нестійкістю перлітного цементиту в полях високих внутрішніх напружень.Кучук-Яценко С.И., Харченко Г.К., Фальченко Ю.В., Никитин А.С., Григоренко С.Г. Самоочистка от оксидов стыкуемых поверхностей при сварке в твердой фазе с нагревом (Аналитический обзор) // Автомат. сварка. Структура ферритной полоски, формирующейся в зоне соединения ферритно-перлитных сталей при сварке давлением в вакууме // Автомат. сварка. Кучук-Яценко С.И., Харченко Г.К., Григоренко Г.М., Фальченко Ю.В., Таранова Т.Г., Грицкив Я.П., Григоренко С.Г., Загадорчук В.Ф. Неоднородность соединений трубных сталей, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением // Автомат. сварка.

Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації відображений у публікаціях