Obrabotka Metallov 2015 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (68) 2015 89 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 620.18.186:621.375.826 УСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ ЛАЗЕРНЫХ СВАРНЫХ ШВОВ СТАЛИ 12Х18Н10Т* Н.Б. ПУГАЧЕВА 1 , доктор техн. наук, доцент ведущий научный сотрудник Д.И. ВИЧУЖАНИН 1 , канд. техн. наук, старший научный сотрудник Е.Б. ТРУШИНА 1 , вед. технолог Н.П. АНТЕНОРОВА 1 , вед. технолог Н.С. МИЧУРОВ 1 , аспирант А.М. ОРИШИЧ 2 , доктор физ.-мат. наук, профессор, зав. лабораторией А.Н. ЧЕРЕПАНОВ 2 , доктор физ.-мат. наук, профессор, главный научный сотрудник А.Г. MАЛИКОВ 2 , канд. техн. наук, научный сотрудник ( 1 ИМАШ Уро РАН, г. Екатеринбург, 2 ИТПМ СО РАН, г. Новосибирск ) Поступила 30 апреля 2015 Рецензирование 29 мая 2015 Принята к печати 30 июня 2015 Пугачева Н.Б . – 620049, г. Екатеринбург, ул. Комсомольская 34, Институт машиноведения УрО РАН, е-mail: nat@imach.uran.ru Основные трудности, возникающие при сварке аустенитных сталей, связаны с необходимостью повы- шения стойкости металла шва и околошовной зоны против образования горячих трещин, которые обычно подразделяют на кристаллизационные и подсолидусные. Повышение сопротивляемости металла к образова- нию кристаллизационных трещин достигается путем подавления столбчатой кристаллизации и измельчения структуры за счет повышения скорости охлаждения, чистоты сплавов по примесям, использования  леги- рования элементами-модификаторами или элементами, способствующими образованию высокотемператур- ных вторых максимально пластичных фаз (например δ-феррита). Эти пути сужают температурный интервал хрупкости и повышают запас пластичности. Для повышения сопротивляемости аустенитных сталей образо- ванию подсолидусных горячих трещин при сварке рекомендуют: легирование сплавов элементами, способ- ствующими созданию фрагментарной литой структуры, повышение чистоты основного металла по примесям внедрения, сокращение времени нахождения металла при температуре высокой диффузионной подвижности (увеличение скорости охлаждения металла сварных швов), ограничение деформаций за счет выбора рацио- нальной конструкции соединений и др. Перечисленные выше направления реализуются при лазерной свар- ке, которая характеризуется высокими скоростями нагрева и охлаждения, малой длительностью пребыва- ния металла в расплавленном состоянии, Это способствует уменьшению диффузионного взаимодействия и формированию мелко-дисперсной фрагментарной литой структуры материала шва. Интенсивное конвек- тивное перемешивание расплава в сварочной ванне способствует удалению неметаллических включений. Особую роль могут играть добавки тугоплавких нанопорошков (НП) в формирующийся материал сварных _______________ * Работа выполнена при финансовой поддержке совместного проекта № 12-С-1-1026 «Создание научно- технологических основ применения лазерного излучения при сварке разнородных металлов и сплавов», вы- полняемого в ИМАШ УрО РАН (г. Екатеринбург) и ИТПМ им. С.А. Христиановича СО РАН (г. Новосибирск), гранта РФФИ 14-08-00633а.