Методы экспертной оценки свойств сварных соединений сталей феррито-перлитного класса на основе фрактального анализа структурного состава

• Автор: Рудакова, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Особенности формирования структуры и свойств сварных соединений углеродистых и низколегированных

сталей феррито — перлитного класса

1.1.1 Особенности формирования структуры металла ЗТВ сварных соединений низколегированных

сталей феррито-перлитного класса

1.1.2 Особенности формирования структуры металла сварного шва сварных соединений углеродистых и низколегированных сталей феррито - перлитного класса

1.2 Регулирование структурной и механической

неоднородности сварных соединений

1.3 Фрактальный подход к анализу структурной неоднородности сварных соединений

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 Материалы исследования
2.2 Метод имитации термических циклов сварки
2.3 Построение математических моделей, описывающих тепловые процессы при сварке, с использованием метода функций Грина
2.4 Метод испытания на усталость
2.5 Метод электронного фрактографического анализа
2.6 Метод измерения микротвердости
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРНОГО СОСТАВА МЕТАЛЛА СВАРНОГО ШВА И ЗОНЫ ТЕРМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ НА ОСНОВЕ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА
3.1 Фрактальный анализ структуры металла сварного шва сталей феррито-перлитного класса
3.2 Разработка методики исследования закономерностей структурообразования участка перегрева ЗТВ низколегированных сталей феррито-перлитного класса
3.3 Мультифрактальный анализ структурного состава участка перегрева ЗТВ низколегированных сталей
феррито-перлитного класса
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЕЙ ФЕРРИТО-ПЕРЛИТНОГО КЛАССА НА ОСНОВЕ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА
СТРУКТУРНОГО СОСТАВА
4.1 Разработка методов экспертной оценки свойств сварного шва сталей феррито - перлитного класса
на основе фрактального анализа структуры
4.2 Разработка методов экспертной оценки свойств участка перегрева ЗТВ низколегированных сталей феррито-перлитного класса
на основе фрактального анализа структуры
4.3 Рекомендации по применению экспертной оценки свойств сварных соединений сталей феррито-перлитного класса на основе фрактального анализа структурного состава
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение

ВВЕДЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Стали феррито-перлитного класса нашли широкое применение при изготовлении ответственных сварных металлоконструкций и изделий, однако, вследствие теплового воздействия в металле сварного шва и зоне термического влияния (ЗТВ) формируется резко выраженная структурная и механическая неоднородность, что оказывает отрицательное влияние на свойства сварных соединений. Так, в участке перегрева ЗТВ низколегированных сталей, содержащих энергичные карбонитридообразующие элементы, при сварке на больших погонных энергиях карбонитридные фазы теряют когерентную связь с матрицей, в результате чего исчезает упрочняющий эффект и снижается ударная вязкость, а'при сварке на малых погонных энергиях высока вероятность образования*закалочных структур. В металле сварного шва.сталей феррито-перлитного класса может образовываться грубая структура с выделениями Видманштеттова феррита, оказывающего неблагоприятное влияние на уровень свойств.
Несмотря на большой- объем исследований, посвященных изученшо влияния структуры сварных соединений на их свойства и разработке методов регулирования структурной и механической неоднородности, взаимосвязь между количественными характеристиками структурного состава сварных соединений и их свойствами изучена в- ограниченной степени. Количественное описание структуры различных зон сварных соединений на базе методов количественной металлографии требует применения нескольких параметров: размер зерна, объемная доля фаз, плотность дефектов кристаллического строения, что усложняет экспериментальную оценку структурной неоднородности сварных соединений.
Перспективным методом количественного описания сложных структур сварных соединений, формирующихся в неравновесных условиях под влиянием множества факторов, является метод фрактального анализа, позволяющий количественно описывать взаимосвязь между многообразными
3. Разработать методику исследования влияния параметров ТЦС на закономерности формирования структуры и свойств участка перегрева ЗТВ низколегированных сталей феррито-перлитного класса.
4. Исследовать влияние фрактальных характеристик структурного состава сварного шва и участка перегрева ЗТВ сварных соединений сталей феррито-перлитного класса на их свойства.
5. Разработать методы экспертной оценки свойств сварных соединений сталей феррито-перлитного класса на основе взаимосвязи между свойствами сварных соединений и фрактальными характеристиками структурного состава.