Особенности дуговой сварки слоистого коррозионностойкого материала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

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.

Об авторах

Андрей Евгеньевич Розен

Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-3362-9617

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Сварочное, литейное производство и материаловедение»

Россия

Сергей Юрьевич Киреев

Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-1295-7814

доктор технических наук, доцент, декан факультета машиностроения и транспорта

Россия

Алексей Владимирович Дуб

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва (Россия)

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-9660-7370

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов

Россия

Иван Александрович Сафонов

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва (Россия)

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-8828-4532

кандидат технических наук, доцент

Россия

Екатерина Александровна Макарова

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва (Россия)

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-9477-8806

аспирант

Россия

Андрей Андреевич Розен

Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3970-1707

аспирант

Россия

Евгений Григорьевич Исаков

Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-0679-6647

магистрант

Россия

Андрей Олегович Корольков

Пензенский государственный университет, Пенза (Россия)

Автор, ответственный за переписку.
Email: andreykorolkovracer@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1367-623X

магистрант

Россия

Список литературы

  1. Hou B., Li X., Ma X., Du C., Zhang D., Zheng M., Xu W., Lu D., Ma F. The cost of corrosion in China // Materials Degradation. 2017. Vol. 1. № 1. Article number 4. doi: 10.1038/s41529-017-0005-2.
  2. Hong M.-S., Park Y., Kim J.G., Kim K. Effect of incorporating MoS2 in organic coatings on the corrosion resistance of 316L stainless steel in a 3,5 % NaCl solution // Coatings. 2019. Vol. 9. № 1. Article number 45. doi: 10.3390/coatings9010045.
  3. Frankel G.S., Li T., Scully J.R. Localized corrosion: Passive film breakdown vs pit growth stability // Journal of the electrochemical society. 2017. Vol. 164. № 4. P. C180–C181. doi: 10.1149/2.1381704jes.
  4. Chi G., Yi D., Liu H. Effect of roughness on electrochemical and pitting corrosion of Ti-6Al-4V alloy in 12 wt.% HCl solution at 35 °C // Journal of Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9. № 2. P. 1162–1174. doi: 10.1016/j.jmrt.2019.11.044.
  5. Лось И.С., Первухин Л.Б., Перелыгин Ю.П., Гордополов Ю.А., Первухина О.Л., Кирий Г.В., Абрамов П.И., Усатый С.Г., Крюков Д.Б., Денисов И.В., Розен А.А., Розен А.Е. Многослойный материал повышенной коррозионной стойкости (варианты) и способы его получения: Евразийский патент № 016878, 2012. 18 с.
  6. Дидык Р.П., Козечко В.А. Формирование многослойных конструкций сваркой взрывом // Черные металлы. 2016. № 7. С. 66–70.
  7. Ma F-Y. Corrosive Effects of Chlorides on Metals // Pitting Corrosion. 2012. P. 139–178. doi: 10.5772/32333.
  8. Grachev V.A., Rozen A.E., Perelygin Y.P., Kireev S.Y., Los I.S., Rozen A.A. Measuring corrosion rate and protector effectiveness of advanced multilayer metallic materials by newly developed methods // Heliyon. 2018. Vol. 4. № 8. Article number e00731. doi: 10.1016/j.heliyon.2018.e00731.
  9. Первухина О.Л., Денисов И.В. Двухслойные стали для ответственных металлоконструкций // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2020. № 11. С. 46–52.
  10. Сварка взрывом: процессы и структуры / под ред. Б.А. Гринберг, М.А. Иванова, С.В. Кузьмина, В.И. Лысака. М.: Инновационное машиностроение, 2017. 236 с.
  11. Розен А.Е., Корнеев А.Е., Хорин А.В., Прыщак А.В., Гуденко А.С., Розен А.А., Козлов Д.В. Структурообразование межслойных границ слоистого металлического материала при сварке взрывом // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2020. № 11. С. 41–45.
  12. Гладковский С.В., Трунина Т.А., Коковихин Е.А., Вичужанин Д.И., Голубкова И.А. Формирование структуры и свойств слоистых соединений металлов // Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 4. С. 41–45.
  13. Лось И.С. Оценка коррозионной стойкости многослойных металлических материалов // Вопросы материаловедения. 2016. № 3. С. 138–144.
  14. Трыков Ю.П., Степанищев И.Б., Трудов А.Ф., Арисова В.Н. Структура и свойства сваренных взрывом композитов из разнородных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. № 4. С. 31–33.
  15. Судник Л.В., Петров И.В., Галиновский А.Л., Колпаков В.И., Моисеев В.А. Перспективные направления применения биметаллов в машиностроении // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2015. № 2. С. 80–88.
  16. Зайцев А.И., Родионова И.Г., Амежнов А.В., Павлов А.А. Современные направления развития производства и применения двухслойных сталей // Технология колесных и гусеничных машин. 2013. № 3. С. 17–22.
  17. Кайдриков Р.А., Виноградова С.С., Журавлев Б.Л. Электрохимические методы оценки коррозионной стойкости многослойных гальванических покрытий. Казань: Казанский государственный технологический университет, 2010. 136 с.
  18. Зорин И.В., Соколов Г.Н., Дубцов Ю.Н., Лысак В.И., Фастов С.А. Композиционная проволока для дуговой наплавки: патент РФ № 2711286, 2020. 13 с.
  19. Xiang Y., Li C., Hesitao W., Long Z., Yan W. Understanding the pitting corrosion mechanism of pipeline steel in an impure supercritical CO2 environment // The Journal of Supercritical Fluids. 2018. Vol. 138. P. 132–142. doi: 10.1016/j.supflu.2018.04.009.
  20. Zhang S., Tan Y., Liang K. Electrochemistry study on the environmental factors of pitting corrosion of type 304 stainless steel // 2011 International Conference on Remote Sensing, Environment and Transportation Engineering. 2011. P. 40047–4006. doi: 10.1109/RSETE.2011.5965197.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах