Теоретичні i практичнi основи збільшення ресурсу експлуатації зварних з"єднань iз теплотривких перлітних сталей - Автореферат

Теоретичні i практічні основи збільшення ресурсу експлуатації зварних зєднань із теплотривких перлітних сталей АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття вченого ступеня доктора технічних наукНауковий консультант: член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор Григоренко Георгий Михайлович, завідувач відділом інституту електрозварювання ім. Офіційні опоненти: Балицький Олександр Іванович, доктор технічних наук, професор, провідний науковий співробітник Фізіко-механічного інституту ім. Воєводін Віктор Миколайович, доктор фізико-математичних наук, професор, заступник директора інститута фізики твердого тіла, матеріалознавства i технологій Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України, завідувач відділом. Любченко Анатолій Петрович, доктор технічних наук, професор, начальник ЦЗЛ (Державне підприємство "Завод ім. Захист відбудеться 13.12.2007 р. у 12 годині на засіданні Спеціалізованої вченої Ради Д 64.059.01 при Харківському національному автомобільно-дорожному університеті за адресою: 61002, м.Тому актуальним стає проведення досліджень фізико-хімічних процесів, як основи оптимізації формування структури і властивостей зварних зєднань з Cr-Mo-V теплотривких перлітних сталей, що дозволить збільшити ресурс їх експлуатації до 300000-350000 годин. Метою роботи є обґрунтування закономірностей формування оптимізованої структури зварних зєднань паропроводів з Cr-Mo-V теплотривких перлітних сталей, що забезпечує поліпшення властивостей зєднань для збільшення ресурсу їх експлуатації. Визначити залежності між вихідною структурою зварних зєднань з теплотривких перлітних сталей і їх властивостями в умовах повзучості. Обґрунтувати одержання зварних зєднань з теплотривких перлітних сталей з оптимізованою структурою і властивостями, що забезпечують збільшення їхнього паркового ресурсу експлуатації до 350000 годин. Розроблено концепцію двостадійної пошкоджуваності порами структури зварних зєднань з Cr-Mo-V теплотривких перлітних сталей: перша стадія характеризується переважно процесами дифузії й адсорбції атомів Cr, Mo, Mn і C, а також коалесценції виділень M23C6, що сприяють зменшенню їхньої когерентності із зернами ?-фази; друга стадія характеризується переважно дислокаційним механізмом, що забезпечує локальну деформацію зерен ?-фази.У вступі автор розкрив сутність і стан проблеми розробки наукових і технологічних основ оптимізації структури і властивостей зварних зєднань паропроводів з Cr-Mo-V теплотривких перлітних сталей, обґрунтовував актуальність дисертаційної роботи, сформулював мету і задачі дослідження, визначив наукову новизну і практичну цінність отриманих у роботі результатів, вказав на звязок дисертації з науковою тематикою, галузевими і державними планами і програмами. Показано, як на основі моделювання зварювального нагрівання та встановлених особливостей фізико-хімічних процесів одержано оптимізовану структуру та покращені властивості зварних зєднань. В запропоновану технологію входило виготовлення зєднань шляхом механізованого зварювання, в середовищі 75% СО2 25% Ar, на режимах, які відповідно даним моделювання зварювального нагрівання, забезпечують формування оптимізованих структур та покращення властивостей зварних зєднань. Мішаний добуток визначає вплив електромагнітних сил на поведінку динаміки розплавленого металу ванни; b - коефіцієнт температурного розширення; T - температура; y - функція струму розплаву (потенціал); x - ротор поля швидкостей; r, c, m, k - щільність, теплоємність (при постійному обємі), динамічна вязкість і коефіцієнт теплопровідності відповідно; Qk - струминне дрібнокраплинне перенесення електродного металу, що забезпечує додаткове тепловкладення в розплавлений метал ванни. Роботу адгезії о ?визначали з урахуванням допущень: поверхня бризок була окислена, тобто до складу поверхневої плівки входили зєднання FEO, Fe2O3, Fe3O4; бризки розплавленого металу мають сферичну форму; на ділянці розподілу фаз, що прилягає до оксидної плівки, структура металу бризок мала незначні відмінності від структури по їх перетину; збільшення о при підвищенні температури, яке характеризується взаємодією оксидів заліза з міддю (поверхня сопел і СМ), забезпечується ентальпією звязку; пропорція між Fe-O і Fe-Cu на поверхні розділення фаз фіксована і відповідає відношенню стехіометричних коефіцієнтів в оксидах FEO, Fe2O3 і Fe3O4 де W me - площа, займана молем металу на поверхні розділу фаз; ?H0 (Fe), ДHFE (Cu) - питомі ентальпії при впровадженні кисню в залізо і заліза в мідь; ба, n - коефіцієнти, що характеризують особливості конкретного процесу адгезії бризок до поверхні сопел чи СМ.Дослідження вихідних структур зварних зєднань дозволило виявити ті їхні ділянки, де формуються локальні структури, які відносят до бракувочних і де в умовах повзучості, найбільш інтенсивно утворяться пори, що перероджуються в тріщини.

Основний зміст роботи