ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 2 2024 71 ТЕХНОЛОГИЯ Оценка сварочно-технологических свойств электродных покрытий основного типа различных производителей электродов для сварки трубных деталей и сборочных единиц поверхностей теплообмена котлоагрегатов Юлия Карлина 1, a, *, Роман Кононенко 2, b, Максим Попов 2, c , Федор Дерюгин 2, d, Владислав Бянкин 2, e 1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Ярославское шоссе, 26, г. Москва, 129337, Россия 2 Иркутский национальный исследовательский технический университет, ул. Лермонтова, 83, г. Иркутск, 664074, Россия a https://orcid.org/0000-0001-6519-561X, jul.karlina@gmail.com; b https://orcid.org/0009-0001-5900-065X, istu_politeh@mail.ru; c https://orcid.org/0000-0003-2387-9620, popovma.kvantum@gmail.com; d https://orcid.org/0009-0004-4677-3970, deryugin040301@yandex.ru; e https://orcid.org/0009-0007-0488-2724, borck3420@gmail.com Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 2 с. 71–94 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.2-71-94 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791 История статьи: Поступила: 11 марта 2024 Рецензирование: 03 апреля 2024 Принята к печати: 29 апреля 2024 Доступно онлайн: 15 июня 2024 Ключевые слова: Сварка Трубы Трубные детали Сварочные электроды Водород Прочность Трещины АННОТАЦИЯ Введение. В энергетической промышленности внедряются новые марки высокопрочных сталей, процессы обработки и ремонта. В то же время ручная дуговая сварка остается основным технологическим процессом при ремонте оборудования в условиях тепловых электростанций. Сварочные материалы, используемые при ремонте оборудования, должны обеспечивать сопоставимые с основным металлом механические свойства сварного шва. Сварочная промышленность уже давно сталкивается с проблемой высокой чувствительности электродов с основным типом покрытия к впитыванию влаги. Высокая склонность к холодному растрескиванию, вызванная диффузионным водородом, и водородное охрупчивание представляют собой основные препятствия на пути более широкого использования электродов с основным типом покрытия для сварки высокопрочных сталей. Поступление водорода при дуговой сварке является результатом присутствия водорода в атмосфере дуги, загрязненного водородом присадочного материала или локальных остатков водорода на исходном материале. Во время сварки молекулярный водород дислоцирует под действием энергии дуги и затем легко поглощается расплавленным материалом. В настоящее время на рынке сварочных материалов присутствуют электроды с основным покрытием известных и проверенных марок, выпускаемые различными отечественными и иностранными производителями. Однако на практике встречаются случаи образования холодных трещин в сварном шве после сварки. Цель работы. Провести оценку сварочно-технологических свойств электродных покрытий основного типа различных производителей. В работе исследованы образцы, наплавленные электродами ТМУ-21У и ЦУ-5 разных производителей, и определено содержание диффузионно-подвижного водорода в наплавленном металле. Методами исследования являются механические испытания на статистическое растяжение, анализ химического состава и металлографические исследования. Определение содержания водорода, вызванного сваркой, может осуществляться с помощью различных методов количественного элементного анализа. Все методы испытаний включают сварку в определенных условиях с последующей как можно более быстрой глубокой заморозкой испытуемых образцов. Таким образом подавляются нежелательные процессы диффузии и сохраняется водород, введенный в металл сварного шва. Впоследствии диффундирующий водород десорбируется из испытуемых образцов контролируемым образом. Результаты и обсуждение. Оценка сварочно-технологических свойств электродов выявила неустойчивое горение дуги. Механические свойства наплавленного металла исследуемых электродов находятся на минимально допустимом уровне согласно требованиям нормативных документов. Концентрация водорода, присутствующего в металле дугового сварного шва, многофакторно зависит от процедуры сварки (процесса и параметров, используемых расходных материалов, а также условий окружающей среды, например влажности). Для качественной оценки содержание водорода более 15 см3/100 г считается высоким, а содержание водорода менее 5 см3/100 г считается очень низким. Представленные результаты. Проведенная оценка сварочно-технологических свойств электродов с основным покрытием показала удовлетворительные результаты. Механические свойства наплавленного металла по показателю «ударная вязкость» находятся на нижнем допустимом пределе, а относительное удлинение не соответствует требованиям нормативных документов. Содержание диффузионно-подвижного водорода в наплавленном металле выше, чем заявляемые производителями электродов показатели. Для цитирования: Оценка сварочно-технологических свойств электродных покрытий основного типа различных производителей электродов для сварки трубных деталей и сборочных единиц поверхностей теплообмена котлоагрегатов / Ю.И. Карлина, Р.В. Кононенко, М.А. Попов, Ф.Ф. Дерюгин, В.Е. Бянкин // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 2. – С. 71–94. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.2-71-94. ______ *Адрес для переписки Карлина Юлия Игоревна, к.т.н., научный сотрудник Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Ярославское шоссе, 26, 129337, г. Москва, Россия Тел.: +7 914 879-85-05, e-mail: jul.karlina@gmail.com
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1