Obrabotka Metallov. 2017 no. 4(77)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (77) 2017 30 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2017 № 4(77) с. 30–42 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2017-4-30-42 Введение Исчерпание работоспособности ответствен- ных конструкций, эксплуатируемых в условиях холодного климата, имеет ускоренный характер. Экстремальные погодно-климатические условия занимают большую часть годового периода на территории Крайнего Севера и Арктики и значи- тельно влияют на их эксплуатацию. В основном Поисковые исследования повышения надежности сварных металлоконструкций ответственного назначения, эксплуатируемых в условиях Севера Юрий Сараев 1, a, * , Николай Голиков 2, b* , Михаил Сидоров 2, c , Екатерина Максимова 2, d , Сергей Семёнов 2, e , Марина Перовская 1, f 1 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, г. Томск, 634055, Россия 2 a http://orcid.org/0000-0002-9457-4309 , litsin@ispms.tsc.ru , b http://orcid.org/0000-0001-9209-1592 , n.i.golikov@mail.ru , c http://orcid.org/0000-0001-7490-2777 , sidorovmm@bk.ru , d http://orcid.org/0000-0001-6556-1659 , nikiforova_em@mail.ru , e http://orcid.org/0000-0002-6639-9195 , s1789@mail.ru , f http://orcid.org/0000-0003-2780-6023 , mv_perovskaya@inbox.ru ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 812.35.15.14 История статьи: Поступила: 19 сентября 2017 Рецензирование: 16 октября 2017 Принята к печати: 3 ноября 2017 Доступно онлайн: 15 декабря 2017 Ключевые слова: Сварные соединения Металл шва Импульсно-дуговая сварка Покрытые электроды Низкие климатические температуры Механические свойства Структура Ударная вязкость Погонная энергия сварки Финансирование: Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ, проект № 16-19- 10010. АННОТАЦИЯ Введение. Сварка оказывает большое влияние на работоспособность создаваемых конструкций, эксплуатируемых в условиях низких климатических температур, вследствие снижения сопротивляемости зарождению и распространению трещин в зоне термического влияния и металла шва. Несмотря на существующее достаточно большое количество способов повышения надежности сварных соединений, некоторые из них сейчас полностью исчерпали свои возможности, а другие не доведены до стадии широкого практического применения. Поэтому разработка необходимой специальной технологии сварки в условиях низких температур остается актуальной проблемой. Цель работы: изыскание путей повышения надежности сварных соединений металлоконструкций ответственного назначения при сварке в условиях низких температур. В работе исследованы сварные соединения стали 09Г2С, полученные сваркой на постоянном токе и в режиме импульсной низкочастотной модуляции тока в условиях положительных (+20 о С) и отрицательных (-45 о С) температур окружающего воздуха с применением трех новых марок сварочных электродов. Методами исследования являются механические испытания на статистическое растяжение и на ударный изгиб образцов сварных соединений, а также спектральный анализ химического состава и металлографические исследования металла шва. Результаты и обсуждение . Выявлено, что эксплуатационные показатели металлоконструкций зависят от выбора способа и температуры выполнения сварки, а также характеристик сварочного материала. Установлено, что для повышения значений ударной вязкости образцов, сваренных в условиях отрицательных температур методом адаптивной импульсно- дуговой сварки, требуется увеличение тепловложения относительно погонной энергии, реализуемой в процессе сварки образцов при положительной температуре. Подтвержден эффект измельчения структуры металла шва при использовании адаптивной импульсно-дуговой сварки покрытыми электродами, в том числе и в условиях отрицательной температуры окружающего воздуха (вплоть до -45 °С). Представленные результаты подтверждают перспективность развиваемого подхода, направленного на получение новых классов материалов и изделий из них, предназначенных для работы в условиях Севера и Арктики. Для цитирования: Поисковые исследования повышения надежности сварных металлоконструкций ответственного назначения, эксплуатируемых в условиях Севера / Ю.Н. Сараев, Н.И. Голиков, М.М. Сидоров, Е.М. Максимова, С.В. Семенов, М.В. Перовская // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2017. – № 4 (77). – С. 30–42. – doi: 10.17212/1994-6309-2017-4-30-42. ______ *Адрес для переписки Сараев Юрий Николаевич , д.т.н., главный научный сотрудник, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, 634055, г. Томск, Россия Тел. : 8-3822-492-942, 8-3822-286-990, e-mail: litsin@ispms.tsc.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН, ул. Октябрьская, 1, г. Якутск , 67798 1 , Россия Голиков Нико 981 лай Иннокентьевич , к.т.н., ведущий научный сотрудник, Институт физико-технических проблемСевера им. В.П. Ларионова СОРАН, ул. Октябрьская, 1, 677 , г. Якутск, Россия Тел. 8-4112-35-88-69, e-mail: n.i.golikov@mail.ru