Разработка технологии изготовления и исследование плакированных листов с основой из хромомолибденовых сталей

• Автор: Бочаров, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Развитие производства биметаллов и область их применения.

1.2. Технологические методы получения биметаллов

1.2.1. Получение биметаллов сваркой взрывом.

1.2.2. Получение биметаллов сваркой взрывом с последующей горячей прокаткой.

1.2.3. Получение биметаллов наплавкой.

1.2.4. Получение биметаллов заливкой

1.2.5. Получение биметаллов совместной пластической деформацией.

1.3. Склонность антикоррозионной наплавки плакировки к отслаиванию в водосодержащих средах.

1.4. Выводы по главе

2. МАТЕРИАЛ, ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И
ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Объем испытаний и исследований
2.2. У 3контроль плакированного листа
2.3. Анализ химического состава плакированного листа
2.4. Металлографическое исследование плакированного листа.
2.4.1. Исследование макроструктуры плакированного листа.
2.4.2. Определение разнотолщинности плакирующего слоя.
2.4.3. Оценка загрязненности неметаллическими включениями.
2.4.4. Исследование микроструктуры основного металла
2.4.5. Исследование микроструктуры металла плакировки.
2.4.6. Исследование микроструктуры переходной зоны плакированного листа
2.4.7. Определение микротвердости в переходной зоне плакированного листа
Лист 2 Листов
2.5. Рентгеновский микроанализ переходной зоны плакированного листа .
2.6. Определение стойкости металла плакирующего слоя против МКК.
2.7. Определение механических свойств плакированного листа
2.8. Определение прочности сцепления слоев плакированного листа.
2.9. Определение стойкости плакирующего слоя против отслаивания
в среде водорода .1. .
3. ВЫБОР МАТЕРИАЛА .5Т
3.1. Условия работы изделия. .
. Требования к материалу.
3.3. Выбор сталей для изготовления плакированного листа .
3.4. Отработка технологии сварки пакетов .
3.5. Выводы по главе
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВ А И СТРУКТУРЫ ПЛАКИРОВАННОГО ЛИСТА .
4.1. Анализ химического состава плакированного листа.
4.2. Анализ структуры основного и плакирующего слоя.
4.2.1. Исследование макроструктуры плакированного листа.
4.2.2. Оценка загрязненности неметаллическими включениями.
4.2.3. Определение микроструктуры металла основного слоя
4.2.4. Исследование микроструктуры металла плакировки.
4.3. Особенности формирования структуры переходной зоны плакированного листа
4.4. Рентгеновский микроанализ переходной зоны плакированного
4.4.1. Определение состава типичных неметаллических включений
в плакирующем и основном металле .
4.4.2. Определение ликвации Сг, Мо, Л в переходной зоне плакированного листа .
ЛистЗ Листов 9,
4.5. Выводы по главе
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЛУЖЕБНЫХ СВОЙСТВ ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА
И ПЛАКИРУЮЩЕГО СЛОЯ.
5.1. Исследование эксплуатационных свойств плакированного листа
5.1.1. Испытания металла основного слоя
5.1.2. Исследование свойств в гнаправлении
5.1.3. Определение твердости НУю основного металла.
5.1.4. Определение стойкости мегалла плакирующего
против МКК
5.2 Испытания на прочность сцепления слоев плакированного листа
5.2.1. Определение прочности сцепления слоев при испытании
на срез.
5.2.2. Определение прочности сцепления слоев при испытании статический изгиб
5.3. Испытания на стойкость против отслаивания плакирующего слоя
в среде водорода.
5.4. Выводы по главе.
6. ОБЩИЕ ВЫВОД1Л
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
Лист 4 Листов
ВВЕДЕНИЕ


Поэтому плакированные листы для них должны иметь высокие технические характеристики, включая заданный уровень прочности и хладостойкости основного металла, отсутствие несплошностей при ультразвуковом контроле по линии сплавленияосновного и плакирующего слоев, прочность сцепления слоев и равномерность толщины плакирующего слоя, обеспечивающие длительную коррозионную стойкость в условиях агрессивной среды. В результате анализа и обобщения опубликованных работ с описанием различных технологических методов плакирования установлено, что наиболее приемлемым как с экономической, так и технической точки зрения в современных условиях является пакетный способ производства плакированных листов. Он обеспечивает получение качественных плакированных листов в большом диапазоне толщин с высокой степенью равномерности деформации слоев и реализуется в существующих условиях производств, находящихся на промышленной площадке Ижорских заводов, не требуя дополнительных затрат на создание и освоение дорогостоящего оборудования 3. Именно этим способом в настоящее времяпроизводится основная масса плакированного листа в Англии, США, Франции, ФРГ, Швеции и Японии. Отличия в производстве биметалла пакетной прокаткой на различных фирмах состоят в отдельных элементах конструкции пакетов симметричные, несимметричные, с крышкой и т. Известно, что в Японии плакированные листы пакетным методом получают как с никелевым подслоем, так и без него. В последнем случае из технологического цикла исключается ряд сложных операций и дорогостоящих материалов, что снижает затраты на производство биметалла 4. И мм, шириной до мм и длиной до 0 мм разных композиций легирования. Однако обеспечение высокого качества, особенно для крупногабаритных листов, потребовало доработки и усовершенствования технологии сборки и сварки несимметричных вакуумированных пакетов. При этом задача получения качественного плакированного листа усложняется в случае применения в качестве основного металла стали повышенной прочности с требованиями хорошей свариваемости. Таким образом, актуальность выполнения настоящей комплексной работы определяется необходимостью обеспечения высоких требований по уровню качества и служебных свойств плакированного листа, используемого для современных нефтехимических сосудов давления ответственного назначения. Цель работы. Разработка технологии изготовления крупногабаритных плакированных листов из сварных вакуумированных. А7Сг. Установлены закономерности структурных превращений в металле шва, происходящие при сварке пакетов из разнородных сталей ХМ и ХНТ с использованием различных способов сварки и различных сварочных материалов. Установлены особенности формирования структуры переходной зоны плакированного листа при его изготовлении методом пакетной прокатки. Определено влияние послесварочной термообработки на микроструктуру и микротвердость переходной зоны плакированного листа 8А7Сг. ХНТ. Разработаны принципиальные технологические параметры сборки и сварки пакетов, обеспечивающие прочность сцепления слоев плакированного листа, сопоставимую с прочностью основного металла. Практическая значимость работы. Произведен статистический анализ качества плакированных листов, изготовленных из пакетов, с применением различных способов сварки, по результатам которого разработаны рекомендации по технологии сборки и сварки несимметричных сварных вакуумированных пакетов. Разработана и освоена технология изготовления методом пакетной прокатки крупногабаритных плакированных листов с основой из хромомолибденовых сталей композиций ХМ ХНТ и 8А7Сг. ХНТ для листовых и штампованных заготовок нефтехимических реакторов. Получен патент на изобретение способа изготовления пакетов для производства крупногабаритных плакированных листов. Внедрение технологии производства крупногабаритных листов методом пакетной прокатки позволило изготовить на ОАО Ижорские Заводы 5 тыс. Апробация работы. Материалы, составляющие основное содержание работы, докладывались на 6 конференциях на III международной научнопрактической конференции молодых специалистов Ижора , г. СанктПетербург, г. ОАО ММК имени Ильича, Украина г. Мариуполь, г. IV Международной научнопрактической конференции молодых специалистов Ижора на IX, XII и XIII международных научнотехнических конференциях Проблемы ресурса и безопасной эксплуатации материалов, г. СанктПетербург, г.