Разработка экспериментально-расчетной методики оценки структуры и свойств ЗТВ многослойных сварных соединений конструкционных легированных сталей

• Автор: Сажаев, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СВАРИВАЕМОСТИ КЛС И СПОСОБЫ ЕЕ ОЦЕНКИ. ПУТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СВАРИВАЕМОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ТП СВАРКИ КЛС
1.1. Конструкционные легированные стали, используемые для изготовления сварных конструкций
1.2, Проблемы свариваемости высокопрочных сталей
1.2.1. Горячие трещины при сварке КЛС
1.2.2. Холодные трещины при сварке КЛС
1.2.3. Охрупчивание и разупрочнение ЗТВ
1.3. Методы оценки свариваемости КЛС
1.4. Выбор параметров режима сварки КЛС
1.5. Выбор режимов последующей термообработки сварных соединений КЛС
1.5.1. Виды термообработки сварных соединений
1.5.2. Выбор режимов отпуска сварных соединений КЛС
1.6. Влияние повторных нагревов при многослойной сварке на структуру
и свойства ЗТВ
1.7. Стали, получаемые методом контролируемой прокатки, и их свариваемость
1.7.1 Свариваемость сталей, получаемых методом контролируемой прокатки с
ускоренным охлаждением
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПОВТОРНЫХ НАГРЕВОВ НА СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ОШЗ МНОГОСЛОЙНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
2.1. Анализ возможных термических воздействий на ОШЗ при сварке КЛС и выбор обобщенной схемы исследования
2.2. Влияние полного отпуска на свойства ОШЗ
2.3. Влияние многократного теплового воздействия СТЦ многослойной сварки на свойства 01113
2.3.1. Особенности влияния СТЦ многослойной сварки на свойства ОШЗ
2.3.2. Разработка методики адаптации СТЦ многослойной сварки к выбранной
обобщенной схеме
2.3.3. Формализация описания структурного состояния ЗТВ
2.3.3.1. Выбор критерия оценки структурного состояния ЗТВ сварного
соединения КЛС
2.3.3.2. Выбор значащих параметров и граничных условий
2.3.4. Экспериментальное исследование изменения твердости НУ ОШЗ при
кратковременном отпуске
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПОЛНОГО И ЧАСТИЧНОГО ОТПУСКА ОШЗ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
3.1. Полный отпуск
3.2 Частичный отпуск
3.3. Разработка математических моделей и алгоритма расчета коэффициента К' в
соотношении Холомена-Джеффа
3.4. Алгоритм программы для расчета твердости НУ в ОШЗ сварного соединения
при многослойной сварке
3.5. Экспериментальная проверка моделей на реальных сварных соединениях
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МНОГОСЛОЙНОЙ СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ПОДВОДНОГО МОРСКОГО ТРУБОПРОВОДА ИЗ КП-СТАЛИ 10Г2МФБ
4.1. Техническое описание проекта и выбор технологии для его реализация
4.2. Разработка технологии сварки трубопровода из КП-стали 10Г2МФБ
4.2.1. Оценка влияния исходного состояния КП-сталей на их свариваемость
4.2.2. Определение режимов сварки стыков трубопровода
4.3. Экспериментальная проверка полученных расчетных данных
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время конструкционные легированные стали (КЛС) широко применяются при производстве ответственных сварных конструкций на предприятиях оборонной промышленности, среднего, общего и энергетического машиностроения. Однако при сварке КЛС возникает ряд проблем, связанных с их повышенной склонностью к образованию холодных трещин (XT) и сложностью получения сварных соединений КЛС, равноценных по своим свойствам основному металлу. Обеспечение достаточной свариваемости КЛС является трудной технологической задачей, которая, как правило, решается длительным и дорогостоящим экспериментальным путем.
Вопросам свариваемости КЛС посвящено большое число работ как отечественных (Прохоров H.H., Макара А.М., Шоршоров М.Х., Касаткин Б.С., Петров Г.Л., Макаров Э.Л., Мусияченко В.Ф., Федоров В.Г., Касаткин О.Г. и другие), так и зарубежных ученых (Гранжон X., Гривняк И, Белков К., Зайффарт П., Ито Ю., Коттрелл П., Сузуки X. и другие). В настоящее время в этой области накоплен значительный теоретический и экспериментальный материал. Использование расчетно-экспериментальных методов оценки показателей свариваемости с применением ЭВМ позволяет существенно ускорить исследовательские работы. Однако ряд вопросов остается нерешенным, и особенно необходимо отметить несовершенство способов предотвращения трещин при сварке. Самыми распространенными способами, как и несколько десятилетий назад, остаются предварительный или сопутствующий подогревы, а также последующий отпуск сварных конструкций. При высокой эффективности эти способы весьма нетехнологичны и дорогостоящи.
Другое традиционное средство борьбы с XT - применение аустенитных электродных материалов, к которым прибегают как к крайнему средству, если подогрев невозможен
°с

Рис.
1.11. Схема классификации для сварочных термических циклов (Тнагрева<Тплавления)