Исследования и разработка технологии двухдуговой автоматической сварки в защитных газах корпусов из высокопрочных среднелегированных сталей

• Автор: Гончаров, Семен Николаевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ КОРПУСОВ СПЕЦТЕХНИКИ.

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

1.1. Общее состояние вопроса сварки корпусов спецтехники

1.2. Современные представления о причинах образования холодных трещин при сварке высокопрочных среднелегированных сталей

1.3. Горячие трещины при сварке высокопрочных сталей

1.4. Обеспечение равнопрочности сварных соединений

высокопрочных сталей

1.5. Двухдуговая сварка высокопрочных закаливающихся сталей

1.6. Цель работы и задачи исследований

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДИК, МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ 59 ИССЛЕДОВАНИЙ И РЕЖИМОВ СВАРКИ.
2.1 Обоснование методик исследований свариваемости
2.2 Выбор основных и сварочных материалов
2.3 Исследование влияния способа одно- и двухдуговой сварки и параметров режима на технологические характеристики процесса
2.4. Обоснование выбора рационального термического цикла двухдуговой сварки
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА ДВУХДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ НА ОБРАЗОВАНИЕ ХОЛОДНЫХ ТРЕЩИН В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ
СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
3.1 Особенности термического цикла двухдуговой сварки в защитных газах

3.2 Исследование структуры околошовной зоны сварных соединений высокопрочных сталей при одно- и двухдуговой сварке
3.3 Рентгенографическое определение микронапряжений II рода в околошовной зоне
3.4 Исследование влияния способа одно- и двухдуговой сварки на величину и характер распределения водорода
Выводы по главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СПОСОБА ОДНО- И ДВУХДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ НА СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРОТИВ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН
4.1 Влияние способа сварки на химический состав металла шва и условия

его кристаллизации
4.2 Влияние способа сварки на стойкость металла шва против образования горячих трещин
Выводы по главе
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДВУХДУГОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ КОРПУСОВ СПЕЦТЕХНИКИ И ВНЕДРЕНИЕ ЕЕ В ПРОИЗВОДСТВО
5.1 Разработка высокопроизводительной технологии двухдуговой автоматической сварки корпусов спецтехники из высокопрочных среднелегированных сталей
5.2 Основные рекомендации по применению двухдуговой сварки в среде защитных газов
Выводы по главе 5 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
Важной задачей совершенствования технологии производства корпусов спецтехники являются применение современного оборудования и передовой технологии. Преимущественное применение механизированной сварки в ССЬ для производства корпусов спецтехники из высокопрочных сталей малых и средних толщин сдерживает повышение производительности процесса сварки. Кроме того необходимость привлечения большого количества рабочих-сварщиков высокой квалификации ставит производство перед значительными трудностями.
Использование для изготовления корпусов спецтехники высокопрочных среднелегированных сталей с ухудшенными характеристиками свариваемости требует применения технологии сварки, обеспечивающей необходимую технологическую прочность сварных конструкций.
Дальнейшее совершенствование технологии изготовления корпусов стоит на пути изыскания способов сварки, позволяющих существенно повысить производительность процесса, возможности комплексной механизации сборки и сварки и переводе изготовления корпусов на поточные методы производства при обеспечении качественных сварных соединений.
Преимущественное применение угловых и тавровых соединений и значительная протяженность прямолинейных швов в конструкциях корпусов спецтехники предопределяет целесообразность применения автоматической сварки.
В то же время автоматическая сварка под флюсом для производства корпусов спецтехники из высокопрочных сталей не нашла применения из-за сложности использования флюсоудерживающих приспособлений и необходимости операции по засыпке и уборке флюса и шлака, а также невозможности визуального наблюдения сварочной дуги. А применение автоматической сварки в защитных газах сдерживается ограничением

эксперимента. Это подтверждало правильность объяснения процесса ВО как результата адсорбции водорода. Однако такие представления не получили развития в связи с недостатками классической теории Гриффитса, которая предполагает наличие готовых трещин в исходном материале, не объясняя их происхождения.
Четвёртая группа включает гипотезы, в которых рассматривается взаимодействие водорода с дислокациями [99]. При этом предполагается, что главным эффектом определяющим свойства металла в присутствии растворённого водорода, является транспортирование атомов водорода движущимися дислокациями в процессе пластической деформации. В результате на границах зёрен, на межфазных границах и других препятствиях, где происходит накопление дислокаций, уровень концентрации водорода становится достаточным для резкого ускорения разрушения, происходящего по тем или иным механизмам.
В тоже время, дислокационная гипотеза детально описывает только подготовительный этап процесса ВО, не объясняя при этом наиболее существенного момента - механизма снижения разрушающего напряжения.
В пятую группу входят гипотезы, в которых используются элементы как существующих, так и новых представлений. К их числу относится дислокационно-декогезионная гипотеза [98, 109], основанная на представлении о том, что в интервале температур, при которых наблюдается ВО, большая часть водорода в металлах сосредоточена у дислокаций. Предполагается, что этим обеспечивается возможность локального декогезионного эффекта, который проявляется в уменьшении межплоскостного сцепления.
Однако к этой гипотезе, в отличие от дислокационной гипотезы, механизму транспортирования водорода к месту зарождения микротрещины отводится второстепенная роль, поскольку рассматривается влияние водорода на готовое скопление, которое сформировалось в металле в результате микропластических деформаций и до поступления водорода находилось в состоянии устойчивого равновесия. Остаётся также нерешённой сложная