Особенности структуры и свойства зоны термического влияния сварных соединений сталей класса прочности К56

• Автор: Шекшеев, Максим Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 123 с. : ил.

Содержание
Введение
1. Аналитический обзор современного состояния металловедения сварки трубных сталей. Постановка цели и задач исследования

1.1. Требования к сталям и прокату для магистральных трубопроводов

1.2. Развитие трубных сталей

1.2.1. Технология производства низколегированных трубных сталей

1.2.2. Механизм дисперсионного упрочнения трубных сталей

1.3. Производство сварных соединений трубопроводов

1.4. Формирование структуры сварных соединений

1.4.1. Структура участков зоны термического влияния

1.4.2. Превращения в зоне термического влияния сварных соединений трубных сталей

1.4.2.1 Ферритное превращение
1.4.2.2 Бейнитное превращение
1.4.2.3 Мартенситное превращение
1.5. Влияние химического состава стали на структуру и свойства свар-

ных соединений
1.5.1. Влияние легирующих элементов
1.5.2. Влияние микролегирующих элементов
1.6. Свариваемость трубных сталей
1.7. Цель и задачи работы
2. Объект и методы исследования
2.1. Выбор материала исследований
2.2. Методы и оборудование для экспериментальных исследований
2.2.1. Сварочное оборудование и материалы
2.2.2. Исследование влияния технологических параметров сварки на

основной металл
2.2.3. Планирование эксперимента

2.2.3.1. Проверка адекватности регрессионной модели
2.2.4. Анализ микроструктуры и рентгенофазовый анализ
2.2.5. Оценка механических свойств
2.3. Определение температурно-временных параметров металла ^
при воздействии сварки
2.3.1. Расчет параметров термического цикла сварки
2.3.2. Исследование температурного состояния многослойных свар-ных соединений
3. Исследование воздействия дуговой сварки на структуру и свойства

проката класса прочности К
3.1. Влияние химического состава стали на склонность к образованию

трещин при воздействии сварки
3.2. Исследование влияния технологических параметров дуговой
сварки на структуру и свойства металла околошовного участка прока-
та класса прочности К
3.2.1. Влияние параметров ручной дуговой сварки
3.2.2. Влияние параметров механизированной сварки
3.2.3. Влияние параметров автоматической сварки
3.2.4. Исследование свойств металла околошовного участка в зави-

симости от параметров режима сварки
3.3 Исследование влияния скоростей охлаждения на структуру и свой-

ства металла околошовного участка
3.4. Исследование структуры и свойств металла околошовного участ-

ка в зависимости от уровня погонной энергии сварки
4. Исследование влияния режимов сварки на структуру и свойства

многослойных сварных соединений проката класса прочности К
4.1. Исследование влияния режимов сварки на структуру многослой-

ных сварных соединений проката класса прочности К

4.2. Послойное изучение изменения структуры многослойных свар-

ных соединений проката класса прочности К
4.3. Исследование влияния режимов сварки на механические свойства

многослойных сварных соединений проката класса прочности К
4.4. Исследование влияния углеродного эквивалента на трещиностой-

кость проката класса прочности К56 при сварке
4.5. Внедрение результатов диссертационной работы
Общие выводы
Список литературы
Приложение А
Приложение Б

подогревом от 75 до 200°С; при СЖ1! < 0,45 %, сваривается с подогревом от 100 до 225°С.
Использование выше приведенных зависимостей позволяет оперативно оценить склонность стали к образованию того или иного типа трещин.
1.7. Цель и задачи работы
Опыт использования высокопрочных сталей, по результатам анализа литературных данных, показывает наличие ряда проблем, относящихся к свойствам сварных соединений - снижение вязкости и повышение твердости участков ЗТВ в результате формирования неблагоприятных структур, включающих мартенситные участки.
С целью решения проблем, которые возникают при производстве сварных соединений трубопроводов, таких как снижения вязкости и упрочнение ЗТВ, необходим комплексный подход к выбору режимов сварки, обусловливающих формирование структуры металла ЗТВ.
Варьирование параметров сварки позволит, в определенных пределах, управлять скоростью охлаждения металла ЗТВ и тем самым контролировать формирование структуры.
Эффективная структура ЗТВ высокопрочной низколегированной трубной стали должна исключать или иметь малое количество мартенситных участков.
Для производства труб с наибольшими диаметрами для магистральных трубопроводов 1220 - 1420 мм применяют высокопрочные низколегированные стали классов прочности К56 - К70, так как использование сталей с меньшими прочностными свойствами приводило бы к чрезмерно высоким значениям толщины стенки трубы [63].
К сталям класса прочности К56 относятся низколегированные стали четвертого поколения (п. 1.2.) типа 10Г2 с различными комбинациями микролегирования карбид о- и нитридообразующих элементов [11]. Эти стали наш-