Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 2

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 2 2018 107 MATERIAL SCIENCE Рис. 6. Микроструктура СШ сварных соединений серии 1 ( а ) и 2 ( б ) Fig. 6. Joint microstructure 1 st ( а ) and 2 nd set of experiments ( б ) серии 4 наиболее дисперсная структура со сред- ним размером ферритного зерна d ф = 3,93 мкм наблюдается в ЗТВ. Металлографический анализ выявил замет- ное различие в микроструктуре СШ сварных соединений серий 1 и 2 (рис. 6). Так, у образца серии 1 (СПТ) дендритоподобная структура со- держит зерна больших размеров по сравнению с микроструктурными элементами образца се- рии 2 (СМТ). Размеры дендритоподобных зе- рен во втором случае меньше, что подтвержда- ет ранее установленный эффект рафинирования структуры в результате импульсного изменения энергетических параметров режима сварки. При этом сравнение микроструктурыСШобразцов се- рии 2 (СМТ, электрод УОНИ 13/Мороз) и серии 4 (СМТ, электроды LB-52U и LB-62D) показывает, что структурные элементы в металле шва имеют примерно одинаковые размеры, несмотря на то что во втором случае значения погонной энергии были выше (рис. 6, б и 5, а соответственно). Согласно приведенным на рис. 7 результатам ударных испытаний основного металла и метал- ла ЗТВ изученных сварных соединений серий 1 и 2 и особенно серий 3 и 4 они не обладают вы- раженным порогом хладноломкости. Установле- но, что наиболее высокие значения ударной вяз- кости KCV = 1,02…2,25 МДж/м 2 металла ЗТВ в интервале температур испытаний от комнатной до –20 °С наблюдается на образцах серии 2 свар- ного соединения, полученного сваркой с моду- ляцией тока (СМТ), с использованием никельсо- держащего электрода УОНИ-13/мороз. Следует отметить, что ударная вязкость ме- талла ЗТВ независимо от способа получения сварного соединения при температурах испыта- ний до –40 °С превышает значения KCV основ- ного металла. Уровень ударной вязкости металла ЗТВ сварных соединения серий 3 и 4, получен- ных с использованием электродов марки LB52U (корневой слой шва) и LB62D (заполняющий и облицовочный слой), практически не зависит от способа получения сварного соединения (СПТ или СМТ). Значения ударной вязкости образцов серий 3 и 4 сопоставимы с ударной вязкостью ОМ, и при температурах испытаний до –20  С они существенно ниже, чем у образцов серий 1 и 2. При температурах испытаний –60 °С уровень ударной вязкости всех изученных образцов ОМ и ЗТВ уравнивается и находится в пределах KCV = = 0,17…0,43 МДж/м 2 . Однако в металле ЗТВ наи- большие значения КСV –60 = 0,36…0,43 МДж/м 2 достигаются на сварных соединениях серий 3 и 4 независимо от использованного способа сварки. Согласно результатам изучения макро- и микростроения поверхностей изломов наиболее вязких образцов сварных соединений серий 1 и 2 с понижением температуры испытаний от 20 до –60 °С на изломах уменьшается ширина зоны боковой утяжки, свидетельствующей о вкладе пластичеcкой деформации в процесс разруше- ния образцов (рис. 8, а–е ). На микроуровне на- блюдается смена типа излома от вязкого ямоч- ного (рис. 8, ж ) до смешанного, включающего вязкие ямки и фасетки квазискола (рис. 8, з–и ), и далее с понижением температуры испытаний до излома по типу квазискола (рис. 8, и–л ) и ско- ла с развитым ручьистым рельефом (рис. 8, м ), характерным для хрупкого механизма разруше- а б