Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Head of Chair “Welding, Foundry Engineering, and Materials Science”
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Сварочное, литейное производство и материаловедение»
Doctor of Sciences (Engineering), Associate Professor, Dean of Faculty of Mechanical Engineering and Transport
доктор технических наук, доцент, декан факультета машиностроения и транспорта
Doctor of Sciences (Engineering), Professor, Head of Chair of Steel Metallurgy, Advanced Production Technologies, and Metal Protection
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов
PhD (Engineering), Associate Professor
кандидат технических наук, доцент
postgraduate student
аспирант
postgraduate student
аспирант
graduate student
магистрант
graduate student
магистрант
The paper shows the demand of the chemical industry for corrosion-resistant materials, as well as the prospects of the creation of laminated metal materials with internal protectors (LMM with IP). The authors offer the architecture and composition of layers of LMM with IP ensuring stable operation within the highly aggressive environment. The study identified the possibility of improving corrosion resistance ten and more times compared to high-alloy austenitic stainless steels. The authors show the efficiency of the application of explosion welding to produce LMM with IP. The paper considers the example of the production of a four-layer material with one internal protector made of low-alloyed, low-carbon steel of the following architecture: 2-mm layers of 12H18N10T + 09G2S + 12H18N10T plates of steel and the base 10-mm layer of 09G2S. The authors developed the process diagrams for performing butt-welded joints of such material, identified special aspects of the formation of its microstructure and properties. To obtain the maps of specific chemical elements distribution in the layers and interlayer boundaries, the authors used the energy-dispersive microanalysis method. Peculiarities of corrosion damage of a welded seam and weld-adjacent area are studied. The study showed the necessity of using a facing layer in a welded seam. Microstructural, X-ray tomographic, and gravity-measuring studies proved the obtained results. To evaluate the quality of welded joint, the authors performed the corrosion tests of a welded seam and weld-adjacent area, carried out visual inspection control and X-ray tomography. The corrosion tests were carried out using 10-% III ferrous chloride water solution. The paper presents the results of the static bending tests of a welded joint. The absence of fracture, lamination, and cracks served as an estimation criterion. The study identified the possibility of obtaining a defect-free welded joint of LMM with IP with high corrosion resistance and advanced mechanical properties.
Показана востребованность коррозионностойких материалов для химической промышленности, а также перспективность создания слоистых металлических материалов с внутренним протектором (СММ с ВП). Предложены архитектура и состав слоев СММ с ВП, обеспечивающие устойчивую работу в высокоагрессивных средах Установлена возможность повышения коррозионной стойкости в сравнении с высоколегированными нержавеющими сталями аустенитного класса в 10 и более раз. Указана эффективность применения сварки взрывом для получения СММ с ВП. Рассмотрен пример получения четырехслойного материала с одним внутренним протектором из низколегированной, низкоуглеродистой стали следующей архитектуры: слои 12Х18Н10Т + 09Г2С + 12Х18Н10Т по 2 мм каждый и основной слой 09Г2С – 10 мм. Разработаны технологические схемы выполнения стыкового сварного соединения такого материала, определены особенности формирования его микроструктуры и свойств. Применен энергодисперсионный микроанализ для получения карт распределения характерных химических элементов в слоях и межслойных границах. Исследованы особенности коррозионного поражения сварного шва и околошовной зоны. Показана необходимость применения облицовочного слоя в сварном шве. Полученные результаты подтверждены микроструктурными, рентгенотомографическими, гравиметрическими исследованиями. Для оценки качества сварного соединения были проведены коррозионные испытания сварного шва и околошовной зоны, выполнен визуально-измерительный контроль, рентгеновская томография. Коррозионные испытания производили с применением 10%-го водного раствора хлорида железа III. Представлены результаты испытаний сварного соединения на статический изгиб. Критерием оценки служило отсутствие излома, расслоений и трещин. Установлена возможность получать бездефектное сварное соединение СММ с ВП с высокой коррозионной стойкостью и повышенными механическими свойствами.