Исследование разнозернистости при деформационно-термической обработке сварных соединений из стали 20

С. В. Горбачев, А. М. Щипачев, Р. Я. Лутфуллин

Аннотация


Известно влияние размера зерен металла на его физико-механические свойства. При сварке плавлением происходит рост зерен металла, причем неравномерный - увеличивается разнозернистость. Это отрицательно влияет на физико-механические свойства металла сварного шва. Для уменьшения разнозернистости применяют термическую, термопластическую обработку сварных швов (отжиг, термопластическая обработка). Проведен сравнительный анализ результатов структурных исследований сварных соединений стали 20 после деформации при температурно-скоростных режимах сверхпластической деформации после отжига и термоциклической обработки. В условиях сверхпластической деформации в ходе горячей деформации становятся возможными процессы перераспределения дислокаций с участием вакансионного переползания, образования зародышей рекристаллизации и их роста, миграции большеугловых границ. В данном исследовании рассматривается термомеханическая обработка в режимах сверхпластической деформации. При этом в полном объеме эффект сверхпластической деформации не проявляется, так как для этого нужна мелкозернистая структура. По результатам проведенных исследований наблюдали положительное влияние термомеханической обработки в режиме сверхпластической деформации. Малая скорость деформации в сочетании с определенной температурой влияет на термически активируемые процессы термического разупрочнения. Для изучения изменения разнозернистости структуры были рассчитаны параметры распределения размеров зерен с использованием промышленной системы анализа изображений SIAMS 600. Показано, что в зоне термического влияния сварного соединения произошло увеличение разнозернистости металла. После проведения отжига сварного соединения разнозернистость в зоне термического влияния практически не изменилась. После изотермической прокатки нагретыми валками в режиме сверхпластической деформации и термоциклической обработки разнозернистость в зоне термического влияния уменьшилась и приблизилась к значению разнозернистости основного металла.

Ключевые слова


graininess variation;steel 20;structure changing;superplastic deformation;welding joint.;разнозернистость металла;сварное соединение;сверхпластическая деформация;сталь 20;структурные изменения

Полный текст:

PDF

Литература


1 Новикова Д.П. Высоко-температурная металлография сварных соединений. Киев: Наук. думка, 1989. 152 с.

2 Кайбышев О.А., Утяшев Ф.З. Сверхпластичность, измельчение структуры и обработка труднодеформирумых сплавов. М.: Наука, 2002. 438 с.

3 Щипачев А.М. Лутфуллин Р.Я., Горбачев С.В. Самоорганизация структуры зоны термического влияния сварного соединения конструкционных сталей 20 и 30ХГСА в температурно-скоростных режимах сверхпластической деформации // Прикладная синергетика-II: сб. науч. тр. Уфа: изд-во УГНТУ, 2004. Т.2.С.52-57.

4 Горбачев С.В., Щипачев А.М. Структурные изменения при деформационно-термической обработке сварных соединений стали 20 // Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. науч. ст. Уфа: изд-во УГНТУ, 2004. № 16. С.102-105.

5 Кузеев И.Р., Пояркова Е.В., Диньмухаметова Л.С. Эволюция градиентных структурно-механических состояний сварных соединений при термоциклическом воздействии // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2011. №1. С. 254-267. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Kuzeev/Kuzeev_3.pdf

6 Кузеев И.Р., Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е.В. Прогнозирование безопасности эксплуатации сварных конструкций в условиях нефтесодержащих сред // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. 2011. №6. С. 254-262. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Kuzeev/Kuzeev_7.pdf

7 Астанин В.В. Получение металло-матричных композитов с применением эффекта сверхпластичности.// Вестник УГАТУ, 2002. Вып. 2. С. 34-43.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2014-1-302-316

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.