Отмечено, что при изготовлении сварных металлоконструкций корпусов машин специального назначения широко используются термоупрочненные среднеуглеродистые и углеродистые легированные стали со средней, повышенной и высокой твердостью. С учетом требований обеспечения равнопрочности сварного соединения соответствующими значениями предела текучести должен обладать и металл зоны термического влияния. Однако в отличие от стали, которая приобретает необходимый комплекс механических свойств в результате исходной термической обработки (закалка + отпуск), механические свойства металла зоны термического влияния обеспечиваются путем формирования определенного комплекса микроструктур, формирующихся в процессе его охлаждения (режимов сварки). Формирование в металле зоны термического влияния сварных соединений данных сталей преимущественно мартенситных структур и насыщение этой области диффузионным водородом приводит к повышению их склонности к образованию холодных трещин. Приведены результаты исследований и изучения влияния термических циклов сварки на характер структурных превращений, твердость, статическую прочность и сопротивляемость образованию холодных трещин металла ЗТВ высокопрочной среднеуглеродистой легированной стали типа 30Х2Н2МФ с содержанием углерода 0,31 и 0,36 %. Для этого с использованием современных методов физического материаловедения путем моделирования фазовых превращений на установке "Gleeble 3800" изучена структура и кинетика превращения переохлажденного аустенита. Установлено, что в диапазоне скоростей охлаждения w_6/5 = 2,5 - 30,0 ^oC/с распад аустенита в образцах металла зоны термического влияния стали типа 30Х2Н2МФ, не зависимо от содержания в ней углерода, происходит преимущественно в области мартенситного превращения. Показано, что твердость и статическая прочность металла зоны термического влияния сварных соединений стали с содержанием углерода 0,36 % обеспечиваются во всем рассмотренном интервале скоростей охлаждения. Подобные свойства металла зоны термического влияния сварных соединений стали с содержанием углерода 0,31 % могут быть достигнуты при условии, когда они охлаждаются в температурном интервале 600 - 500 ^oC со скоростью не менее 10 ^oC/с. Результаты исследований можно использовать для оптимизации режимов сварки специальной техники и дальнейшего совершенствования режимов термической обработки стали.В настоящее время наметились тенденции к разработке высокопрочных легированных сталей с пределом текучести более 590 МПа, в которых термическая обработка (закалка и отпуск) заменяется на процесс контролируемой прокатки с последующим ускоренным охлаждением. Сегодня применение технологий сварки таких сталей основано лишь на рекомендациях производителя металла и сварочных материалов, а также эквиваленте углерода. Учитывая, что новое поколение сталей, в том числе и alform 620M, получены благодаря комплексному использованию как микролегирования, так и термомеханической обработки с последующим ускоренным охлаждением, полученные свойства могут быть утрачены в результате разупрочнения при переделах, связанных с нагреванием стали. Так как уровень изменения механических свойств металла ЗТВ определяет свариваемость стали, на первом этапе исследований рассматривается влияние термических циклов сварки на свойства и структуру металла ЗТВ высокопрочной стали alform 620M. В результате проведенных исследований установлено, что оптимальные сочетания механических свойств и структуры можно достичь при скорости охлаждения металла ЗТВ сварных соединений более 25 <^>oC/с.

  Повний текст PDF - 1.061 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"