Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 2 2018 102 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Электроды, применяемые при сварке образцов Electrodes, used at the welding of specimens Марка электрода / Electrode classification С, % Si, % Mn, % Ni, % Mo, % S, % P, % КСV, Дж/см 2 / КСV, J/cm 2 σ в, МПа / strength limit, MPa УОНИ-13/МОРОЗ, 3 и 4 мм, Россия 0,075 0,3 0,7 2,8 – 0,010 0,017 210 660 LB-52U, 3 мм, Япония 0,06 0,52 1,01 0,01 0,01 0,005 0,011 100 при –40°С 540 LB-62D, 4 мм, Япония 0,06 0,61 1,25 0,57 0,25 0,005 0,011 150 при –20°С 650 элементы сварного соединения соответствова- ли ГОСТ 5264–80. Для проведения испытаний было изготовлено 12 сварных пластин размером 300 × 300 × 12 мм из стали 09Г2С, полученных ручной дуговой сваркой на режимах постоянного тока (СПТ) и низкочастотной модуляции тока (СМТ) с при- менением пяти марок отечественных и одной марки зарубежных производителей. После пред- варительной оценки характеристик тепломассо- переноса и технологических свойств электро- дов [10] для продолжения экспериментов были оставлены одна марка отечественного и две мар- ки зарубежных электродов. Сварка производилась с применением сва- рочного источника питания ФЕБ-315 «МАГМА», оснащенного пультом дистанционного управле- ния «Пульс», обеспечивающего реализацию им- пульсно-дугового процесса сварки. Для изучения структуры сварных швов (СШ), зоны термиче- ского влияния (ЗТВ) и основного металла (ОМ) стали 09Г2С использовали оптический микро- скоп Meiji IM 7200, оснащенный анализатором изображений Thixomet Pro . Средний размер зер- на определяли в соответствии с ГОСТ 5639–82. Фрактографический анализ изломов различных участков проводили на растровом электронном микроскопе TESCAN VEGA II XMU . Испытания металла СШ, ЗТВ и ОМ на удар- ный изгиб проводились на образцах тип IX по ГОСТ 6996–66 с использованием инструменти- рованного маятникового копра « Tinius Olsen » IT 542. Значения статической трещиностойкости (вязкости разрушения) определялись на испыта- тельной машине INSTRON 8801 при температу- рах 20 и –60 °С по ГОСТ 25.506–85 на образцах тип 3 толщиной 10 мм с предварительно создан- ной на высокочастотной резонансной машине MIKROTRON усталостной трещиной. Разброс значений механических характеристик по резуль- татам испытаний трех идентичных образцов на ударную вязкость и статическую трещиностой- кость не превышал 5 и 2,5 % соответственно. В процессе сварки производили регистрацию основных энергетических параметров (тока и на- пряжения дуги) при помощи цифрового запоми- нающего осциллографа «АКИП-4122/1 V », диф- ференциального пробника « Pintek Electronics «DP- 50» и токосъемного блока « Current probe PR 1030». Энергетические параметры режимов ручной дуговой сварки покрытыми электродами представлены в табл. 2. Полученные результаты обрабатывали с при- менением программы « OWON_Oscilloscope _ 2.0.8.26». Регистрацию термических циклов про- изводили тепловизором « Therma CAM TM P 65 HS ». В ходе технологического эксперимента оценивали время сварки и рассчитывали среднее тепловложе- ние в соответствии с общепринятой методикой. Характерные осциллограммы тока в сварочной цепи и напряжения на межэлектродном проме- жутке, записанные в ходе технологических экс- периментов, приведены в табл. 3. Результаты статистической обработки осцил- лограмм тока и напряжения представлены на рис. 1–4 в виде усредненных показателей мас-