Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

Особенности дуговой сварки слоистого коррозионностойкого материала

https://doi.org/10.18323/2782-4039-2021-4-57-68

Полный текст:

Аннотация

Показана востребованность коррозионностойких материалов для химической промышленности, а также перспективность создания слоистых металлических материалов с внутренним протектором (СММ с ВП). Предложены архитектура и состав слоев СММ с ВП, обеспечивающие устойчивую работу в высокоагрессивных средах Установлена возможность повышения коррозионной стойкости в сравнении с высоколегированными нержавеющими сталями аустенитного класса в 10 и более раз. Указана эффективность применения сварки взрывом для получения СММ с ВП. Рассмотрен пример получения четырехслойного материала с одним внутренним протектором из низколегированной, низкоуглеродистой стали следующей архитектуры: слои 12Х18Н10Т + 09Г2С + 12Х18Н10Т по 2 мм каждый и основной слой 09Г2С – 10 мм. Разработаны технологические схемы выполнения стыкового сварного соединения такого материала, определены особенности формирования его микроструктуры и свойств. Применен энергодисперсионный микроанализ для получения карт распределения характерных химических элементов в слоях и межслойных границах. Исследованы особенности коррозионного поражения сварного шва и околошовной зоны. Показана необходимость применения облицовочного слоя в сварном шве. Полученные результаты подтверждены микроструктурными, рентгенотомографическими, гравиметрическими исследованиями. Для оценки качества сварного соединения были проведены коррозионные испытания сварного шва и околошовной зоны, выполнен визуально-измерительный контроль, рентгеновская томография. Коррозионные испытания производили с применением 10%-го водного раствора хлорида железа III. Представлены результаты испытаний сварного соединения на статический изгиб. Критерием оценки служило отсутствие излома, расслоений и трещин. Установлена возможность получать бездефектное сварное соединение СММ с ВП с высокой коррозионной стойкостью и повышенными механическими свойствами.

Об авторах

Андрей Евгеньевич Розен
Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)
Россия

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Сварочное, литейное производство и материаловедение»



Сергей Юрьевич Киреев
Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)
Россия

доктор технических наук, доцент, декан факультета машиностроения и транспорта



Алексей Владимирович Дуб
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва (Россия)
Россия

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов



Иван Александрович Сафонов
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва (Россия)
Россия

кандидат технических наук, доцент



Екатерина Александровна Макарова
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва (Россия)
Россия

аспирант



Андрей Андреевич Розен
Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)
Россия

аспирант



Евгений Григорьевич Исаков
Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)
Россия

магистрант



Андрей Олегович Корольков
Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)
Россия

магистрант



Список литературы

1. Hou B., Li X., Ma X., Du C., Zhang D., Zheng M., Xu W., Lu D., Ma F. The cost of corrosion in China // Materials Degradation. 2017. Vol. 1. № 1. Article number 4. DOI: 10.1038/s41529-017-0005-2.

2. Hong M.-S., Park Y., Kim J.G., Kim K. Effect of incorporating MoS2 in organic coatings on the corrosion resistance of 316L stainless steel in a 3,5 % NaCl solution // Coatings. 2019. Vol. 9. № 1. Article number 45. DOI: 10.3390/coatings9010045.

3. Frankel G.S., Li T., Scully J.R. Localized corrosion: Passive film breakdown vs pit growth stability // Journal of the electrochemical society. 2017. Vol. 164. № 4. P. C180–C181. DOI: 10.1149/2.1381704jes.

4. Chi G., Yi D., Liu H. Effect of roughness on electrochemical and pitting corrosion of Ti-6Al-4V alloy in 12 wt.% HCl solution at 35 °C // Journal of Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9. № 2. P. 1162–1174. DOI: 10.1016/j.jmrt.2019.11.044.

5. Лось И.С., Первухин Л.Б., Перелыгин Ю.П., Гордополов Ю.А., Первухина О.Л., Кирий Г.В., Абрамов П.И., Усатый С.Г., Крюков Д.Б., Денисов И.В., Розен А.А., Розен А.Е. Многослойный материал повышенной коррозионной стойкости (варианты) и способы его получения: Евразийский патент № 016878, 2012. 18 с.

6. Дидык Р.П., Козечко В.А. Формирование многослойных конструкций сваркой взрывом // Черные металлы. 2016. № 7. С. 66–70.

7. Ma F-Y. Corrosive Effects of Chlorides on Metals // Pitting Corrosion. 2012. P. 139–178. DOI: 10.5772/32333.

8. Grachev V.A., Rozen A.E., Perelygin Y.P., Kireev S.Y., Los I.S., Rozen A.A. Measuring corrosion rate and protector effectiveness of advanced multilayer metallic materials by newly developed methods // Heliyon. 2018. Vol. 4. № 8. Article number e00731. DOI: 10.1016/j.heliyon.2018.e00731.

9. Первухина О.Л., Денисов И.В. Двухслойные стали для ответственных металлоконструкций // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2020. № 11. С. 46–52.

10. Сварка взрывом: процессы и структуры / под ред. Б.А. Гринберг, М.А. Иванова, С.В. Кузьмина, В.И. Лысака. М.: Инновационное машиностроение, 2017. 236 с.

11. Розен А.Е., Корнеев А.Е., Хорин А.В., Прыщак А.В., Гуденко А.С., Розен А.А., Козлов Д.В. Структурообразование межслойных границ слоистого металлического материала при сварке взрывом // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2020. № 11. С. 41–45.

12. Гладковский С.В., Трунина Т.А., Коковихин Е.А., Вичужанин Д.И., Голубкова И.А. Формирование структуры и свойств слоистых соединений металлов // Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 4. С. 41–45.

13. Лось И.С. Оценка коррозионной стойкости многослойных металлических материалов // Вопросы материаловедения. 2016. № 3. С. 138–144.

14. Трыков Ю.П., Степанищев И.Б., Трудов А.Ф., Арисова В.Н. Структура и свойства сваренных взрывом композитов из разнородных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. № 4. С. 31–33.

15. Судник Л.В., Петров И.В., Галиновский А.Л., Колпаков В.И., Моисеев В.А. Перспективные направления применения биметаллов в машиностроении // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2015. № 2. С. 80–88.

16. Зайцев А.И., Родионова И.Г., Амежнов А.В., Павлов А.А. Современные направления развития производства и применения двухслойных сталей // Технология колесных и гусеничных машин. 2013. № 3. С. 17–22.

17. Кайдриков Р.А., Виноградова С.С., Журавлев Б.Л. Электрохимические методы оценки коррозионной стойкости многослойных гальванических покрытий. Казань: Казанский государственный технологический университет, 2010. 136 с.

18. Зорин И.В., Соколов Г.Н., Дубцов Ю.Н., Лысак В.И., Фастов С.А. Композиционная проволока для дуговой наплавки: патент РФ № 2711286, 2020. 13 с.

19. Xiang Y., Li C., Hesitao W., Long Z., Yan W. Understanding the pitting corrosion mechanism of pipeline steel in an impure supercritical CO2 environment // The Journal of Supercritical Fluids. 2018. Vol. 138. P. 132–142. DOI: 10.1016/j.supflu.2018.04.009.

20. Zhang S., Tan Y., Liang K. Electrochemistry study on the environmental factors of pitting corrosion of type 304 stainless steel // 2011 International Conference on Remote Sensing, Environment and Transportation Engineering. 2011. P. 40047–4006. DOI: 10.1109/RSETE.2011.5965197.


Рецензия

Для цитирования:


Розен А.Е., Киреев С.Ю., Дуб А.В., Сафонов И.А., Макарова Е.А., Розен А.А., Исаков Е.Г., Корольков А.О. Особенности дуговой сварки слоистого коррозионностойкого материала. Frontier Materials & Technologies. 2021;(4):57-68. https://doi.org/10.18323/2782-4039-2021-4-57-68

For citation:


Rozen A.E., Kireev S.Yu., Dub A.V., Safonov I.A., Makarova E.A., Rozen A.A., Isakov E.G., Korolkov A.O. Special aspects of arc welding of a laminated corrosion-resistant material. Frontier Materials & Technologies. 2021;(4):57-68. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2782-4039-2021-4-57-68

Просмотров: 206


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)