Search

В работе были изучены особенности формирования цинкового покрытия на изделиях из стали Ст3сп после лазерной и плазменной резки. Обнаружено, что обработка поверхности оказывает влияние на толщину и фазовый состав цинкового покрытия. На поверхностях после механического снятия фаски и после прокатки толщина покрытия достигает 126 мкм и имеет строение, характерное для стали Ст3сп: на 80% представляет собой крупные кристаллы ζ-фазы, остальное δ-фаза. На поверхности после плазменной резки образуется тонкое покрытие около 43мкм, в котором хорошо различимы три фазовых слоя – столбчатая δ-фаза, ζ-фаза и η-фаза. Установлено, что снятие окалины не приводит к устранению этого эффекта, в то время как механическое снятие поверхностного слоя устраняет это явление. Показано, что в приповерхностной зоне реза происходит плавное изменение мартенситной структуры в ферритно-перлитную. Глубина закаленного слоя после плазменной резки составляет 117 мкм, максимальная микротвердость 260HV, а после лазерной резки глубина закаленного слоя 55 мкм, микротвердость 160 HV. Таким образом, недостаточная толщина цинкового покрытия на поверхностях после плазменной и лазерной резки обусловлена не поверхностными дефектами и присутствием окалины, а структурными изменениями в зоне термического влияния. Диффузионный процесс образования цинкового покрытия тормозится образованием на поверхности структуры мартенсита, представляющим собой пересыщенный твердый раствор углерода в α-железе. В случаях, когда снижение толщины покрытия недопустимо, необходимо механически снимать поверхностный закаленный слой., The specifics of zinc coating formation on products made of steel St3sp after laser and plasma cutting were studied. It was found that the surface treatment influences the thickness and phase composition of the zinc coating. On the surfaces after mechanical beveling and after rolling, the coating thickness reaches 126 µm and has a structure characteristic of St3sp steel: 80% is large ζ-phase crystals, the rest is δ-phase. On the surface after plasma cutting a thin coating of about 43 µm is formed in which three-phase layers - columnar δ-phase, ζ-phase and η-phase - are clearly visible. It was found that descaling does not eliminate this effect, while mechanical removal of the surface layer eliminates this occurrence. It is shown that in the near-surface zone of the cut, there is a smooth change of martensitic structure into ferrite-perlite structure. The depth of the hardened layer after plasma cutting is 117 µm, maximum microhardness 260 HV, and after laser cutting the depth of the hardened layer is 55 µm, microhardness 160 HV. Thus, the insufficient thickness of the zinc coating on the surfaces after plasma and laser cutting is caused not by surface defects and the presence of scale, but by structural changes in the heat affected zone. The diffusion process of zinc coating formation is inhibited by formation of martensite structure on the surface, which is a supersaturated solid solution of carbon in α-iron. In cases when the reduction of coating thickness is impermissible, it is necessary to mechanically remove the surface hardened layer., Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 10 (124) 2022

Международный научно-исследовательский журнал, Выпуск 10 (124) 2022

Алюминиевые сплавы 7-ой серии используются в аэрокосмической и транспортной промышленности, а также для изготовления военной техники и оборудования атомной энергетики. Основная проблема этих сплавов состоит в том, что их трудно соединить обычными методами сварки плавлением. Поскольку этот метод сварки приводит к снижению прочности и пластичности в ЗТВ в сплавах 7-й серии, что, в свою очередь, приводит к хрупкому разрушению, горячим трещинам, пористости и образованию дефектов. В нескольких исследованиях было обнаружено, что качественные соединения могут быть получены при использовании сварки трением с перемешиванием. Используя процесс соединения в твердом состоянии, можно предотвратить образованию дефектов, возникающих в результате сварки плавлением. В работе были реализованы три вида СТП: стандартная СТП, импульсная СТП и высокоскоростная СТП с целью проведения исследования влияния параметром и геометрии инструмента на качество сварного соединения из сплава В95. Были проведены металлографические исследования, испытания на растяжение и измерена микротвердость сварных швов. Из проделанной работы следует, что необходимо оптимизировать параметры процесса и изменить геометрию инструмента для получения высококачественного сварного соединения из алюминиевого сплава В95., Aluminum alloys of the 7th series are used in the aerospace and transport industries, as well as for the manufacture of military equipment and nuclear energy equipment. A major problem with this alloy is that it is difficult to join it by conventional fusion welding techniques. Since this welding method leads to decrease strength and ductility in the heat-affected zone in alloys of the 7th series, and this, in turn, leads to brittle fracture, hot cracks, porosity, and defects. In several studies it could be found that better compounds can be achieved when FSW is adopted. Using a solid state joining process the occurrence of defects that result from fusion welding could be prevented. Three types of FSW were realised in the work: standard FSW, impulse FSW and high-speed FSW for the purpose of research the influence of the parameter and geometry of the tool on the quality of the friction stir welded B95 aluminium plates. The research performed metallographical studies, tensile tests, and the microhardness of the welds was measured. On the basis of the work accomplished a need optimize tool geometry and welding parameters, in order to achieve a higher quality and improved mechanical properties of the weld seam of aluminum B95 alloy.

В работе исследованы минеральные пробы из Томторского месторождения Республики Саха (Якутия), определен их химический состав, проведены микроструктурные исследования наплавленных образцов, полученных с помощью экспериментальной порошковой проволоки для определения возмож- ности применения руд в качестве компонентов сварочных материалов., The chemical composition of Tomtor massif ores (Republic of Sakha (Yakutia)) is investigated. Micro- structures of the weld specimens welded by experimental flux-cored wire with components of rare earth ores are researched., №11(113) (2018)

The work objective is to study the surface notch impact on the liability of the heat affected zone (HAZ) of welded joints of the heat-resistant high-alloy steels to brittle intergranular fracture. The theoretical justification is presented, and experiments that demonstrate the mechanism of this effect are described. The impact of the notch acuity of Charpy- and Mesnager-type on the welds life of 12H18N12T, 07H18N9 03H16N9M2 steel at high-temperature (T = 823K) low-frequency low-cycle loading simulating the conditions of a non-stationary operation mode of the equipment and pipelines of the nuclear power plants with fast-neutron reactors is investigated. It is found that the welds of the steels under study exhibit different notch sensitivity depending on the plastic properties and liability to the HAZ metal dispersion hardening. As a result of the work, the significance of the high ductility of the austenite grains free from the second-phase dispersed precipitates reinforcing matrix is shown by experiments. The high resistance of the metal of the HAZ of 03H16N9M2 low-carbon steel from the intergranular fracture is due to this factor. The findings lead to the following conclusion: “minor” surface notches - technological defects such as notch groove, lack of fusion, tear - are unacceptable when operating with welded joints of heat-resistant steels under the high-temperature low-frequency low-cycle loading.

Установлены закономерности влияния формы электрода и погонной энергии на зону термического влияния. Разработан процесс высокоскоростной наплавки на низкой погонной энергии, обеспечивающий сокращение зоны термического влияния, предотвращение образования холодных трещин и отслаивания наплавленного металла, снижение сварочных напряжений и измельчение микроструктуры, повышение трещиностойкости и износостойкости, Встановлені закономірності впливу форми електроду і погонної енергії на зону термічного впливу. Розроблено процес високошвидкісного наплавлення на низькій погонній енергії, який забезпечує скорочення зони термічного впливу, попередження утворення холодних тріщин і відшарування наплавленого металу, зниження зварювальних напруг і здрібнення мікроструктури, підвищення тріщиностійкості та зносостійкості, The rolling-mill back-up rolls operate under high specific pressures conditions and are produced of high-carbon steel, prone to hot and cold cracking. Therefore crack resistance increase is an important scientific and technical problem. The impact of the electrode shape and heat input on the arc motion, and heat affected zone, the size of which determines the cold cracks formation and deposited metal flaking has been found. The arc moves along the electrode end face along the longitudinal axis or perpendicular to the weld pool in dependence on the ribbon position. The arc movement governs the heat input in the pool and if the surfacing regime is constant, the heating and cooling rates of the molten metal and heat affected zone as well. At surfacing with a perpendicular ribbon the heat affected zone decreases; at surfacing with a longitudinal ribbon and wire the heat affected zone increases. At surfacing with a composite electrode the heat affected zone reduces sharply while resistance to cracking and wearing increases. With the heat input reduction in weld pool side edges the heat affected zone reduces as well. At high speed surfacing with low heat input, the heat affected zone reduces, the tendency to cold cracking and deposited metal flaking decrease, welding stresses and specific pressure decrease, what results in resistance to cracking increase as well as the increase in wearing resistance. When energy decreases the deposited metal quality increases. Energy minimum results in maximum quality. The process of energy-saving high-speed deposition with low heat input, which provides microstructure reduction, heat input in the base metal and heat affected zone decrease, prevent cold cracking and deposited metal flaking increases both rolling mill back-up cracking resistance and wearing resistance has been developed

Представлены результаты промышленной технологии восстановления поверхности коррозионно-стойких сталей методом лазерной наплавки. Приведен сравнительный анализ микроструктуры наплавленного износостойкого слоя, зоны сплавления с материалом основы и диффузионной зоны при разных технологических режимах наплавки. Произведен неразрушающий контроль наплавленного слоя на наличие дефектов и дюрометрические исследования. The results of the industrial technology of restoration of the surface corrosion-resistant steel by laser cladding. A comparative analysis of the microstructure of the deposited wear-resistant layer of fusion zone with the base material and the diffusion zone at different technological welding modes. Produced non-destructive testing of the deposited layer in the presence of defects and control the hardness.

To evaluate the weldability of steel for sour service the effect of different thermal cycles of welding on toughness and resistance to sulfide stress cracking of the pipe steel X65QS was investigated. Researches were conducted by modeling the welding thermal cycles with heating to a temperature of 1300 °C followed by cooling at different rates. Also kinetics of the austenite decomposition of pipe steel X65 QS in conditions of welding thermal cycles was studied. Dilatometric studies showed bainite transformation in a wide range of cooling rates in GCHAZ. In this case, the main factor affecting both toughness and corrosion resistant is morphology of bainite transformed in GCHAZ. Found that the highest toughness and satisfactory sulfide stress cracking resistance is observed in welded joints with structure of the acicular bainite in the GCHAZ. Acicular bainite in GCHAZ forms at cooling rates 10-20 °C/sec. Для оценки свариваемости стали были проведены исследования влияния различных термических циклов сварки на вязкие свойства и стойкость к сульфидному растрескиванию под напряжением трубной коррозионностойкой стали группы прочности X65QS. Исследования проводили с помощью моделирования термических циклов сварки с нагревом до температуры 1300 °С с последующим охлаждением с различными скоростями. Так же была изучена кинетика распада аустенита стали группы прочности X65 QS в условиях термических циклов сварки. Дилатометрические исследования показали, что в области крупного зерна зоны термического влияния в широком диапазоне скоростей охлаждения присутствует бейнитное превращение. При этом основным фактором, влияющим как на вязкие, так и на коррозионные свойства, является морфология бейнита, сформированного в области крупного зерна зоны термического влияния. Установлено, что самыми высокими вязкими свойствами и удовлетворительной стойкостью к сульфидному растрескиванию под напряжением обладают сварные соединение со структурой игольчатого бейнита в области крупного зерна зоны термического влияния. Игольчатый бейнит в области крупного зерна зоны термического влияния образуется при реализации скоростей охлаждения 10-20 °С/с.