Влияние послесварочной обработки на скорость сплошной коррозии и микроструктуру сварных соединений сталей 20 и 30ХГСА
- 1 — Санкт-Петербургский горный универстет
- 2 — Оренбургский государственный университет
Аннотация
Сварные соединения конструкционных сталей имеют меньшую коррозионную стойкость по сравнению с основным металлом. Для повышения коррозионной стойкости сварного шва и околошовной зоны применяются длительные и энергоемкие способы термомеханической обработки. Рассмотрена возможность применения эффекта сверхпластической деформации (СПД) для обработки сварных соединений. Эффект СПД заключается в том, что металлы и сплавы при малой величине зерна (порядка 10 мкм) в условиях изотермической деформации при определенной температуре приобретают способность к необычно большим пластическим деформациям при одновременном снижении сопротивления деформации. Зернограничное проскальзывание при сверхпластичности обеспечивает при развитии высокую степень структурной однородности. Если металл не обладает таким малым размером зерна, то при изотермической деформации при соответствующей температуре эффект СПД в нем в полной мере не проявится, однако вызовет релаксацию остаточных микро- и макронапряжений, рекристаллизацию, что может быть применено при воздействии на сварные соединения для обеспечения их равнопрочности с основным металлом. Проведены исследования влияния методов обработки сварных соединений – СПД, термоциклической обработки, а также влияния послесварочной обработки на скорость коррозии и микроструктуру сталей 20 и 30ХГСА. Показано, что после деформирования в режиме сверхпластичности наблюдается меньшая скорость коррозии и более благоприятная микроструктура для исследованных сталей. Послесварочная обработка соединений в режиме СПД обеспечивает малые нагрузки на инструмент и низкие энергозатраты.
Литература
- Абдеев Р.Г. Целесообразность дополнительной обработки сварных швов после ремонта трубопроводов / Р.Г.Абдеев, И.В.Золотушкин, К.В.Петров // Современные технологии в нефтегазовом деле; УГНТН. Уфа, 2017. С. 95-98.
- Влияние послесварочной обработки на структурные особенности сварных соединений сталей 20 и 30ХГС А / С.В.Горбачев, А.П.Фот, А.М.Щипачев, Р.Я.Лутфуллин // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 4. С. 159-164.
- Горбачев С.В. Исследование разнозернистости при деформационно-термической обработке сварных соединений из стали 20 / С.В.Горбачев, А.М.Щипачев, Р.Я.Лутфуллин // Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. 2014. № 1. С. 302-316. URL: http://www.ogbus.ru/authors/Gorbachev/Gorbachev
- Горбачев С.В. Повышение однородности структуры и механических свойств сварных соединений из сталей 20 и 30ХГСА в режиме сверхпластической деформации: Автореф. дис.…канд. техн. наук; УГНТУ. Уфа, 2005. 20 с.
- Гуляев А.П. Высокотемпературная пластичность углеродистых сталей / А.П.Гуляев, Л.М.Сарманова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1972. № 4. С. 43.
- Ильиных А.С. Исследование сварных соединений рельсов после механической обработки при различной послесварочной температуре / А.С.Ильиных, М.С.Галай, Э.С.Сидоров // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2017. № 3 (76) С. 28-34
- Кайбышев О.А. Сверхпластичность, измельчение структуры и обработка труднодеформирумых сплавов / О.А.Кайбышев, Ф.З.Утяшев. М.: Наука, 2002. 438 с.
- Корольков П.М. Влияние местной термообработки на свойства сварных соединений технологических трубопроводов малых диаметров из стали 20 // Сварочное производство. 1993. № 11-12. С. 9-12.
- Корольков П.М. Работоспособность сварных соединений тонкостенных трубопроводов из стали 20 в коррозионной среде // Сварочное производство. 1991. № 4. С. 13-15.
- Паршуков Л.И. Исследование сварных швов мартенситостареющей стали типа 03Н18К9М5Т после локальной термоциклической обработки / Л.И.Паршуков, Ф.З.Гильмутдинов, А.А.Скупов // Труды ВИАМ. 2017. №7 (55). С. 55-60.
- Andersen P. Slow strein rate Stress Corrosion Testing at Elevated Temperatures and High Pressures / P.Andersen, D.Duguette // Corrosion Science. 1980. Vol. 20. P. 211-223.
- Formation of structure in the heat-affected zone and properties of welded joinrs of pipe steels of strength classes X80 and X90 / A.Yu.Ivanov, R.V.Sulyagin, V.V.Orlov, F.F.Kruglova // Met. Science. 2012. Vol. 53. № 11. P. 560-566.
- Goli-Oglu E.A. Influence of heat treatment after welding on the microhardness of steel joints in marine platforms // Steel in Translation. 2016. Vol. 46. Iss. 5. P. 361-363.
- Mulyukov R.R. Current status of research and development on superplasticity at the Institute for Metals Superplasticity Problems / R.R.Mulyukov, A.A.Nazarov, R.M.Imayev // Mater. Sci. Forum. 2013. Vol. 735. P. 403-408.
- Taniguchi G. Effects of post weld heat treatment (PWHT) temperature of mechanical properties of weld metals for high-Cr ferritic heat -resistant steel / G.Taniguchi, K.Yamashita // Kobelko Technology Review. 2013. № 32. P. 33-39.
- Tavares S.S. Effects of post weld heat treatments on the microstructure and mechanical properties of dissimilar weld of supermartensitic Stainless steel / S.S.Tavares, C.R.Rodriges, J.M.Pardal // Materials Reseach. 2014. Vol. 17(5). P. 1336-1343.