Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ПОСЛЕСВАРОЧНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНУЮ И МЕХАНИЧЕСКУЮ НЕОДНОРОДНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ РОТАЦИОННОЙ СВАРКОЙ ТРЕНИЕМ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-4-99-107

Полный текст:

Аннотация

Ротационная сварка трением является одной из перспективных технологий создания высококачественных сварных соединений, которая широко используется в трубной промышленности при производстве бурильных труб широкой номенклатуры из среднеуглеродистых легированных сталей. Несмотря на длительное применение данного способа предприятиями России, производящими данный вид продукции, в научной литературе мало опубликованных данных, направленных на подробное изучение структурной и механической неоднородности подобных соединений, в том числе после различных режимов их термической обработки.

В работе произведена оценка структурной и механической неоднородности сварного соединения из сталей 30ХГСА-40ХН2МА, апробируемых для производства геологоразведочных бурильных труб, в исходном состоянии и после реализации различных температурно-временных режимов индукционного отжига. Приведены результаты измерения твердости в различных зонах сварного соединения, представлены результаты испытаний на разрыв и ударную вязкость.

В ходе выполнения исследований выявлены особенности фазовых превращений, происходящих в свариваемых материалах в зависимости от температурно-временных факторов, которые повлияли на степень механической неоднородности зоны отжига и уровень механических свойств, включая характер разрушения при ударе. Показано, что механические свойства сварного соединения сталей 30ХГСА-40ХН2МА при испытании на разрыв в целом определяются свойствами зоны термомеханического влияния стали 30ХГСА как наименее прочного участка, в котором локализуется деформация и происходит разрушение. Выявлено образование закалочных структур при индукционном отжиге со стороны стали 40ХН2МА, влияющих на склонность к хрупкому разрушению зоны сварного стыка. Рекомендованы оптимальные режимы термической обработки данного сочетания сварного соединения с позиции равнопрочности и надежности конструкции.

Об авторах

Елена Юрьевна Приймак
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов



Анна Викторовна Степанчукова
ОАО «Завод бурового оборудования», Оренбург
Россия

аспирант, инженер-металловед лаборатории «Металловедение и термическая обработка»



Надежда Юрьевна Трякина
ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», Екатеринбург
Россия

кандидат технических наук, инженер 1-й категории



Андрей Петрович Фот
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Россия

доктор технических наук, главный ученый секретарь



Артем Сергеевич Атамашкин
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Россия

аспирант



Список литературы

1. Ellis C.R.G. Recent Industrial developments in friction welding // Welding Journal. 1975. № 8. P. 582–589.

2. Лебедев В.К. Сварка трением. М.: Металлургия, 1987. 487 с.

3. Вилль В.И. Сварка металлов трением. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1970. 176 с.

4. ГОСТ Р 50278–92. Трубы бурильные с приваренными замками. М.: Стандартинформ, 2010. 16 с.

5. ГОСТ Р 51245–99. Трубы бурильные стальные универсальные. М.: ГОССТАНДАРТ России, 1999. 11 с.

6. Земзин В.Н., Шрон Н.З. Термическая обработка и свойства сварных соединений. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1978. 367 с.

7. Винокуров В.А. Отпуск сварных конструкций для снижения напряжений. М.: Машиностроение, 1973. 396 с.

8. Хромченко Ф.А., Корольков П.М. Технология и оборудование для термической обработки сварных соединений. М.: Энергоатомиздат, 1987. 200 с.

9. Блинов Ю.И., Усов В.А., Поповцев Ю.А. Применение водовоздушного охлаждения для закалки сварного соединения бурильных труб // Сталь. 1989. № 3. С. 78–81.

10. Майсурадзе М.В., Юдин Ю.В., Эйсмондт Ю.Г. Водокапельный способ упрочнения сварных соединений бурильных труб // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 5. С. 50–54.

11. ISO 100097-1: 1999 (E), Switzerland. 12 p.

12. Лачинян Л.А. Работа бурильной колонны. М.: Недра, 1992. 214 с.

13. Пояркова Е.В., Диньмухаметова Л.С. Влияние механической неоднородности на предельную несущую способность сварных соединений из сталей повышенной прочности // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. № 6. С. 160–164.

14. Приймак Е.Ю., Трякина Н.Ю. Термическая обработка сварных соединений сталей различных структурных классов, применяемых в теплоэнергетике // Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных материалов и сплавов: сборник докладов Международной научной конференции. В 2 т. Т. 2. М.: Машиностроение, 2012. С. 391–402.

15. Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е.В. Влияние термоциклической обработки на эксплуатационную стойкость сварных элементов с мягкими прослойками // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2015. № 2-1. С. 36–41.

16. Марочник сталей и сплавов / под ред. В.Г. Сорокина. М.: Интермет Инжиниринг, 2003. 680 с.

17. ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. М.: Стандартинформ, 2007. 66 с.

18. ГОСТ 9454–78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. М.: Издательство стандартов, 2003. 10 с.

19. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. М.: Наука и технологии, 2002. 519 с.

20. Герасимова Л.П., Гук Ю.П. Контроль качества конструкционных материалов. М.: Интермет Инжиниринг, 2010. 848 с.


Рецензия

Для цитирования:


Приймак Е.Ю., Степанчукова А.В., Трякина Н.Ю., Фот А.П., Атамашкин А.С. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ПОСЛЕСВАРОЧНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНУЮ И МЕХАНИЧЕСКУЮ НЕОДНОРОДНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ РОТАЦИОННОЙ СВАРКОЙ ТРЕНИЕМ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2017;(4):99-107. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-4-99-107

For citation:


Priymak E.Yu., Stepanchukova A.V., Tryakina N.Yu., Fot A.P., Atamashkin A.S. THE INFLUENCE OF VARIOUS MODES OF POST-WELD HEAT TREATMENT ON THE STRUCTURAL AND MECHANICAL HETEROGENEITY OF WELDED JOINTS OF MEDIUM ALLOY STEELS PRODUCED BY ROTATIONAL FRICTION WELDING. Science Vector of Togliatti State University . 2017;(4):99-107. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-4-99-107

Просмотров: 18


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


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