Путь к совершенству в сварочных технологиях
Специалисты НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей» выступили с докладами в ходе VII Международной научной конференции «Сварка и родственные технологии для изготовления оборудования специального и ответственного назначения», прошедшей на площадке АО «НПО «ЦНИИТМАШ».
Главный сварщик «Прометея» Михаил Тимофеев представил результаты исследования структуры и свойств разнородного сварного соединения Cr-Mo-V теплоустойчивой стали со сталью аустенитного класса, выполненного через предварительную наплавленную поверхность материалом типа 25 % Cr – 13 % Ni. Эта работа была проведена во взаимодействии с коллегами из АО «Уралхиммаш».
Комментируя полученные результаты, Михаил Николаевич отметил, что в условиях проведения термической обработки – высокого отпуска при температуре 670 °С - на границе сплавления легированной стали с высоколегированным наплавленным металлом происходят интенсивные диффузионные процессы, в результате чего образуется обезуглероженная прослойка со стороны основного металла и карбидная прослойка со стороны высоколегированного наплавленного металла. Несмотря на структурную неоднородность, сварные соединения обеспечивают равнопрочность основному металлу – стали марки 08Х18Н10Т при температурах испытаний до 350 °С, а также высокий уровень пластичности. Зона термического влияния стали марки 15Х2МФА-А обладает высоким сопротивлением хрупкому разрушению. С точки зрения практики современной сварки, проведенные исследования позволяют рекомендовать описанное конструктивно-технологическое исполнение разнородных сварных соединений в условиях отсутствия коррозионной среды.
Инженер «Прометея» Татьяна Жужгина сделала сообщение по теме «Влияние технологических параметров ручной дуговой сварки покрытыми электродами на структуру сварных соединений высокохромистых мартенситных сталей.
Специалистам известно, что сварка высокохромистых сталей мартенситного класса c 9-12 % Сr связана со склонностью к разупрочнению на участке зоны термического влияния (ЗТВ), а также с образованием неблагоприятных структур в металле шва и на участке перегрева в ЗТВ. Это может привести к образованию трещин в сварных соединениях и преждевременному выходу из эксплуатации оборудования высокотемпературных энергетических установок.
В докладе Татьяны Александровны представлен комплекс исследований, направленных на формирование оптимальной структуры металла шва и ЗТВ сварных соединений из мартенситных хромистых сталей c применением ручной дуговой сваркой покрытыми электродами. Рассмотрены соединения, выполненные при варьировании различных технологических параметров сварки: температуры предварительного и сопутствующего подогрева в интервале от 20 °С до 350 °С; величины сварочного тока в интервале от 90 до 170 А, а также при использовании импульсного режима сварки.
Экспериментальные данные говорят о необходимости сужения диапазона температур предварительного и сопутствующего подогрева до интервала от 160 °С до 250 °С. При исследовании влияния величины сварочного тока установлено, что наиболее эффективным способом снижения негативного воздействия термического цикла сварки на металл ЗТВ является использование режимов сварки «пульсирующей» дугой.
В результате, пошаговая научно обоснованная «настройка» технологических режимов сварки в промышленных масштабах приносит заметный эффект в обеспечении служебных характеристик готовых изделий.