Совершенствование технологии изготовления сварного оборудования из теплоустойчивой стали 12МХ

• Автор: Абдуллин, Тимур Зуфарович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 102 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОБОЛОЧКОВОГО ТИПА ИЗ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОЙ СТАЛИ ПЕРЛИТНОГО КЛАССА 12МХ
1.1 Область применения теплоустойчивой стали 12МХ при изготовлении технологического оборудования
1.2 Состав, физические свойства низколегированной теплоустойчивой стали 12МХ для изготовления нефтегазового оборудования

1.2.1 Особенности технологии изготовления сварных конструкций из стали 12МХ

1.3 Причины образования холодных трещин

1.3.1 Способы снижения возникновения холодных трещин сварных соединений низколегированных сталей

1.4 Способы снижения остаточных напряжений при сварке

1.5 Технология сварки при изготовлении нефтеперерабатывающего оборудования из теплоустойчивой низколегированной стали 12МХ

1.6 Заключение

2 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА МЕТАЛЛА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА 12МХ
2.1 Выбор контролируемых механических параметров сварных соединений и планирование эксперимента
2.2 Численное исследование напряженно-деформированного состояния сварного соединения, находящегося в условиях вибрационного нагружения

2.2.1 Расчет параметров собственных колебаний
2.2.2 Анализ вынужденных колебаний пластины. Перемещения
2.2.3 Практический эксперимент
2.3 Выводы
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ
НА МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1 Исследование влияния вибрационной обработки в процессе сварки на величину остаточных напряжений в сварных соединениях из стали 12МХ
3.2 Воздействие вибрационной обработки в процессе сварки на механические свойства сварных соединений из стали

3.2.1 Испытание сварного соединения на статическое растяжение. Определение прочности наиболее слабого участка стыкового соединения
3.2.2 Испытания металла различных участков сварного соединения на ударный изгиб (на образцах типа VI по ГОСТ
6996)
3.2.3 Вычисление твердости металла различных участков сварного соединения
3.3 Определение влияния различных видов обработки в процессе сварки на микроструктуру металла шва и околошовной

3.4 Определение влияния низкочастотного воздействия при сварке стали 12МХ на прочность сварных соединений после искусственного старения
3.5 Определение воздействия вибрационной обработки на

склонность к образованию холодных трещин
3.6 Воздействие низкочастотной обработки в процессе сварки на механические свойства сварных соединений при сварке разнородных сталей
3.7 Выводы
4 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ИЗ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОЙ СТАЛИ 12МХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ
4.1 Разработка технологии сборки оборудования с сопутствующей вибрационной обработкой
4.2 Технологический процесс изготовления оборудования из
стали 12МХ с применением вибрационной обработки
4.3 Выводы
5 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛБЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 2 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА МЕТАЛЛА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТИПА 12МХ
Важной причиной хрупких разрушений деталей из сталей 12МХ в условиях изготовления, является наличие твердых прослоек сварных соединений и высокая степень остаточных напряжений в металле сварного шва.
Применительно к рассматриваемым теплоустойчивым перлитным сталям это усугубляется следующими факторами:
- реакцией металла на термодеформационный цикл сварки, которая приводит к появлению зон с энергетически неравновесным состоянием;
- понижением сопротивляемости металла замедленному разрушению и трещиностойкости при сварке;
- уменьшением стойкости к воздействию среды и сопротивляемости хрупкому разрушению.
При подборе более рациональной технологии изготовления сварных изделий из сталей этого структурного класса важное значение имеют:
- правильное проектирование и конструирование сварного изделия;
- обоснованный выбор режимов сварки;
улучшение качества соединения путем обоснованного выбора параметров термических циклов сварки (при меньшем перегреве, выше температура мартенситного превращения и меньше скорость охлаждения, при этом трещиностойкость становится выше, а склонность к образованию холодных трещин снижается;
- устранение вредного влияния основных конструктивно-технологических факторов концентрации напряжений, учитывая конкретные параметры структурно-механической неоднородности, а также условий нагружения.
Очень важным в процессе разработки технологии проведения сварки является также вопрос о напряженно-деформированном состоянии металла шва и обеспечении технологической прочности и работоспособности сварных соединений.