Влияние деформации в режиме сверхпластичности на механические свойства сварных соединений сталей 20 и 30ХГСА

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

Аннотация


Перспективным для достижения структурной однородности, сочетания высокой прочности и пластичности может быть использование горячей пластической деформации сварных швов в температурно-скоростных режимах проявления эффекта сверхпластичности металлов. Изотермическая прокатка нагретыми валками образцов сварных соединений сталей 20 и 30ХГСА была проведена со степенями деформации 10, 20 и 40% при температуре 730 ± 5 ºС – оптимальной температуре сверхпластической деформации для конструкционных сталей с постоянной скоростью деформации 0,003 с -1 . Прокатка производилась на лабораторном шестивалковом стане ЛИС-6/200 Института проблем сверхпластичности материалов РАН, изотермические условия деформирования обеспечивали за счет нагрева рабочих валков и регулирования их температуры. Минимальная разница в значениях предела прочности основного металла сварного соединения относительно исходного состояния наблюдается при степени деформации 20% и составляет для стали 20 – 6,3%, для стали 30ХГСА – 5,2%. Минимальная разница в значениях условного предела текучести основного металла сварного соединения относительно исходного состояния наблюдается также при степени деформации 20% и составляет для стали 20 – 6,0%, для стали 30ХГСА – 4,6%. Показано, что изотермическая прокатка нагретыми валками в режиме сверхпластической деформации приводит к снижению рассеяния механических свойств в различных зонах сварного соединения конструкционных сталей 20 и 30ХГСА относительно исходного состояния. Сравнительный анализ значений микротвердости и твердости сварных образцов сталей 20 и 30ХГСА после различных видов сварочной обработки, при равных затратах времени на обработку, показал преимущество прокатки изотермическими валками в режиме сверхпластической деформации со степенью деформации 20% в достижении однородности механических свойств по отношению к отжигу и термоциклической обработке.

Ключевые слова


heat-affected zone.;mechanical properties;microhardness;post weld treatment;superplastic deformation;welded joints;зона термического влияния.;механические свойства;микротвердость;послесварочная обработка;сварные швы;сверхпластическая деформация

Полный текст:

PDF

Литература


1 Захаров Н.М., Евдокимов Г.И. Обеспечение ресурса оболочковых конструкций. Уфа: УГНТУ, 2002. 158 с.

2 Винокуров В.А., Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности. М.: Машиностроение, 1996. 576 с.

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

4 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

5 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.

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

7 Перспектива изготовления наноструктурного листа из титанового сплава ВТ6 изотермической прокаткой /Лутфуллин Р.Я. и др.// Перспективные материалы. (Спец. выпуск). №15. 2013.C. 66-69.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2014-1-289-301

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.