ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ

ТЕХНОЛОГИЯ • ОБОРУДОВАНИЕ • ИНСТРУМЕНТЫ
Print ISSN: 1994-6309    Online ISSN: 2541-819X
English | Русский

Последний выпуск
Том 21, № 2 Апрель - Июнь 2019

Влияние режимов сварки и различных источников тока на формирование сварного шва стали 12Х18Н10Т

Том 20, № 4 Октябрь - Декабрь 2018
Авторы:

Мамадалиев Расул Ахмадович,
Кусков Виктор Николаевич,
Бахматов Павел Вячеславович,
Ильященко Дмитрий Павловаич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1994-6309-2018-20.4-35-45
Аннотация

Введение. Энергетическое воздействие, оказываемое в процессе сварки на соединяемые детали из аустенитной стали (12Х18Н10Т), способствует протеканию неблагоприятных процессов в зоне термического влияния (ЗТВ) сварного соединения, а именно изменению структурно-фазового состава, выгоранию легирующих элементов, снижению прочностных характеристик, что является предпосылкой образования очагов коррозионного разрушения в процессе эксплуатации и снижению механических характеристик в сварной конструкции. Все известные способы повышения коррозионной стойкости сварных соединений воздействуют только на наплавленный металл, а на состояние зоны термического влияния кардинально не действуют и ее коррозионную стойкость не меняют. Поэтому актуальной задачей является снижение выгорания легирующих элементов. Этого можно достичь, изменив динамические свойства источника питания в результате использования инверторного выпрямителя. Цель работы: измерить размеры ЗТВ и концентрацию легирующих элементов в различных зонах соединения при сварке с инверторным и диодным источниками питания. В работе исследованы сварные соединения стали 12Х18Н10Т, полученные с применением  источников питания, реализующих разные формы преобразования энергии: ВДУ-506 (традиционная) и ARC 200i (высокочастотная) с применением покрытых электродов марки ОК-61.30. Методами исследования являются спектральный анализ химического состава и металлографические исследования металла шва. Результаты и обсуждение. Выявлено, что динамические свойства источников  питания, реализующих различные способы преобразования энергии, оказывают влияние на химический и структурно-фазовый состав наплавленного металла. Установлено, что использование инверторного выпрямителя в сравнении с диодным способствует увеличению содержания в наплавленном металле Mn на 14 % и Cr на 3 %, уменьшению размеров зерна в наплавленном металле на 40 % и зоне термического влияния на 44 %, сокращению протяженности ЗТВ сварного соединения на 32 %.


Ключевые слова: Ручная дуговая сварка, Покрытые электроды, Химический состав, Микроструктура, Хром, Никель, Магний, Сталь 12Х18Н10Т, Сварочный выпрямитель, Инвертор, Источник тока, Сила тока

Список литературы

1. Arc characteristics and metal transfer process of hybrid laser double GMA welding / H.L. Wei, H. Li, L.J. Yang, Y. Gao, X.P. Ding // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2015. – Iss. 77 (5–8). – P. 1019–1028. – doi: 10.1007/s00170-014-6537-5.



2. Secondary austenite precipitation during the welding of duplex stainless steels / S. de Alencar Pires, M.F. de Campos, C.J. Marcelo, C.R. Xavier // Materials Science Forum. – 2016. – N 869. – P. 562–566.



3. Kuskov V.N., Mamadaliev R.A., Obukhov A.G. The transition of the alloying elements in the weld metal when welding steel 12X18H10T // Fundamental Research. – 2013. – N 11. – P. 1794–1797.



4. Physical nature of the processes in forming structures, phase and chemical compositions of medium-carbon steel welds / D.P. Il’yaschenko, D.A. Chinakhov, V.I. Danilov, G.V. Schlyakhova, Yu.M. Gotovshchik // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2015. – N 91 (1). – P. 45–51.



5. Influence of filler wire composition on weld microstructures of a 444 ferritic stainless steel grade / V. Villaret, F. Deschaux-Beaume, C. Bordreuil, S. Rouquette, C. Chovet // Journal of Materials Processing Technology. – 2013. – Vol. 213, iss. 9. – P. 1538–1547. – doi: 10.1016/j.jmatprotec.2013.03.026.



6. Пановко В.М. О коэффициентах перехода и расчете химического состава металла при наплавке // Сварочное производство. – 1970. – № 8. – С. 33–35.



7. Petronius I., Bamberger M. The influence of basic vs. rutile electrode on the composition of duplex stainless steel weldments // Materials Research and Advanced Techniques. – 2002. – Vol. 93, iss. 2. – P. 155–159. – doi: 10.3139/146.020155.



8. Silva E.C. da, Garutti A.C. Engineering optimization experiments applied to welded joints // SAE Technical Papers. – 1997. – N 5. – P. 27–35.



9. Мазель А.Г. Об оценке переноса металла в дуге при ручной сварке по осциллограммам тока и напряжения дуги // Сварочное производство. – 1957. – № 12. – C. 9–12.



10. Experimental and numerical investigation of an electromagnetic weld pool control for laser beam welding / M. Bachmann, V. Avilov, A. Gumenyuk, M. Rethmeier // Physics Procedia. – 2014. – Vol. 56. – P. 515–524. – doi: 10.1016/j.phpro.2014.08.006.



11. Вотинова Е.Б., Шалимов М.П. Взаимосвязь усредненного и парциальных коэффициентов перехода элементов при ручной дуговой сварке // Вестник ЮУрГУ. Серия: Металлургия. – 2015. – Т. 15, № 1. – C. 88–90.



12. Votinova E.B., Shalimov M.P. Application of the complete material balance method to estimate the composition of weld metal in manual arc welding // Solid State Phenomena. – 2017. – Vol. 265. – P. 762–766. – doi: 10.4028/www.scientific.net/SSP.265.762.



13. Shalimov M.P., Votinova E.B. Optimization of welding electrode coating composition based on simulation of interaction processes in metal-slag-gas system // Materials Science Forum. – 2016. – Vol. 870. – P. 593–597. – doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.870.593.



14. Ueyama T. Welding power sources // Journal of the Japan Welding Society. – 2008. – Vol. 77, iss. 2. – P. 129–134. – doi: 10.2207/jjws.77.129.



15. Yamaguchi T., Taira T., Hirabayashi K. Improvement of toughness of submerged arc weld metal of controlled rolled steel plates (Report 1) // Journal of the Japan Welding Society. – 1977. – Vol. 46, iss. 9. – P. 656–659. – doi: 10.2207/qjjws1943.46.9_656.



16. Sorokin L.I., Sidlin Z.A. Evaluation of the effect of alloying elements on pore formation when welding nickel-chromium alloys // Welding International. – 1998. – Vol. 12, iss. 3. – P. 229–232.



17. Finite element analysis of temperature field in multi-pass welding of thick steel plate / G. Xu, B. Du, Z. Dong, J. Zhu // Transactions of the China Welding Institution. – 2013. – Vol. 34, iss. 5. – P. 87–90.



18. Mita T. Participation in the welding power sources // Journal of the Japan Welding Society. – 2014. – Vol. 83, iss. 2. – P. 85–87.



19. Alloying elements transition into the weld metal when using an inventor power source / R.A. Mamadaliev, V.N. Kuskov, A.A. Popova, D.V. Valuev // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2016. – N 127. – P. 15–24.



20. Modelling of friction stir welding of 304 stainless steel / A. Smith, M. Al-Moussawi, A. Young, S. Cater, M. Faraji // Proceedings of the European Simulation and Modelling Conference ESM’2016. – Las Palmas, Spain, 2016. – P. 351–355.

Для цитирования:

Влияние  режимов  сварки  и  различных  источников  тока  на  формирование  сварного  шва  стали 12Х18Н10Т / Р.А. Мамадалиев, В.Н. Кусков, П.В. Бахматов, Д.П. Ильященко // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2018. – Т. 20, № 4. – С. 35–45. – doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.4-35-45.

For citation:

 Mamadaliyev R.A., Kuskov V.N., Bakhmatov P.V., Ilyashchenko D.P. In?uence of welding conditions and different current sources on formation of welded seam of steel austenitic stainless chromium-nickel steel. Obrabotka metallov (tekhnologiya, oborudovanie, instrumenty) = Metal Working and Material Science, 2018, vol. 20, no. 4, pp. 35–45. doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.4-35-45. (In Russian).

Просмотров: 253