Obrabotka Metallov. 2017 no. 4(77)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (77) 2017 34 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ химических элементов в металлах шва сварных соединений пластин имеется в процентном со- держании элементов марганца Mn) и никеля (Ni) и зависит от химического состава сварочного материала. Так, наибольшее содержание Mn в интервале 1,30…1,38 % имеется у образцов с маркировка- ми № 11–14, полученных сваркой с применени- ем электродов марки ХОБЭКС-К-54. У образцов № 7–10 содержание Mn составило 1,05…1,28 %, их сварка осуществлялась с применением элек- тродов ЛБ 52TRU, а наименьшее содержание этого элемента, равное 0,73…0,80 %, наблюда- ется у образцов № 15–18, полученных сваркой с применением электродов УОНИ 13/Мороз. Наибольшее количество содержания Ni, равное 2,68...2,77 %, выявлено у образцов с маркировками № 15–18, полученных сваркой с применением электродов УОНИ 13/Мороз. Уобразцов№7–10, полученных сваркой с приме- нением электродов марок ЛБ 52TRU, составляет 0,12…0,25 %. Наименьшее количество содержа- ния этого элемента, равное 0,09…0,10 %, наблю- дается у образцов № 11–14, полученных сваркой с применением электродов ХОБЭКС-К-54. Исследования микроструктуры металла шва облицовочного слоя всех образцов показали, что они имеют крупнозернистую столбчатую струк- туру, где зерна вытянуты в одном направлении. Металл шва заполняющего и корневого слоев всех образцов имеют характерную мелкозерни- стую структуру с равномерным распределением зерен феррита и перлита, что особенно часто встречается при многослойной сварке. Выявле- но, что при сварке с модуляцией тока размер зе- рен металла шва меньше, чем при сварке на по- стоянном токе. Полученные результаты хорошо согласуются с ранее полученными приведенными в работах [15, 16] результатами, в которых был установлен эффект существенного измельчения структуры металла шва и зоны термического влияния при использовании адаптивной импульсно-дуговой сварки покрытыми электродами. Вышеуказан- ный эффект достигается за счет регулируемого тепловложения, а также возможности управле- ния процессами плавления и кристаллизации металла шва при частотах модуляции, лежащей в диапазоне 0,25…5,0 Гц [16]. Увеличение часто- ты свыше 5,0 Гц приводит к усреднению тепло- вого потока, и эффекта регулируемого тепловло- жения не происходит из-за теплоинерционности расплава. При этом резко возрастает размер зер- на и увеличивается в размерах зона термическо- го влияния. Существенная разница обнаружена в струк- турах облицовочных слоев металла шва в за- висимости от условий сварки. В облицовочных слоях всех образцов, полученных в условиях от- рицательных температур, наблюдаются крупные участки структурных составляющих в виде бе- лых пятен. В условиях положительных темпера- тур независимо от марки применяемого электро- да и режима сварки таких пятен не наблюдается. Структуры остальных слоев (заполняющие и корневые) практически одинаковы во всех слу- чаях. В качестве примера на рис. 1 приведена макроструктура сварных соединений образцов Рис. 1 . Макроструктура стыковых соединений, выполненных электродами марки «УОНИ 13/Мороз»: а – образец № 15 СМТ (+20 ºС); б – образец № 17 СМТ (–45 ºС); в – образец № 16 СПТ (+20 ºС); г – образец № 18 СПТ (–45 ºС) Fig. 1. Macrostructure of butt joints made with electrodes classification “УОНИ 13 /Мороз”: а – sample N 15; б – sample N 16; в – sample N 17; г – sample N 18 а б в г