Отправить статью по E-mail ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ ПОСЛЕСВАРОЧНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНУЮ И МЕХАНИЧЕСКУЮ НЕОДНОРОДНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ РОТАЦИОННОЙ СВАРКОЙ ТРЕНИЕМ
- Авторы: Приймак Е.Ю.1, Степанчукова А.В.2, Трякина Н.Ю.3, Фот А.П.1, Атамашкин А.С.1
-
Учреждения:
- Оренбургский государственный университет, Оренбург
- ОАО «Завод бурового оборудования», Оренбург
- ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», Екатеринбург
- Выпуск: № 4 (2017)
- Страницы: 99-107
- Раздел: Технические науки
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/196
- DOI: https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-4-99-107
- ID: 196
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Ротационная сварка трением является одной из перспективных технологий создания высококачественных сварных соединений, которая широко используется в трубной промышленности при производстве бурильных труб широкой номенклатуры из среднеуглеродистых легированных сталей. Несмотря на длительное применение данного способа предприятиями России, производящими данный вид продукции, в научной литературе мало опубликованных данных, направленных на подробное изучение структурной и механической неоднородности подобных соединений, в том числе после различных режимов их термической обработки.
В работе произведена оценка структурной и механической неоднородности сварного соединения из сталей 30ХГСА-40ХН2МА, апробируемых для производства геологоразведочных бурильных труб, в исходном состоянии и после реализации различных температурно-временных режимов индукционного отжига. Приведены результаты измерения твердости в различных зонах сварного соединения, представлены результаты испытаний на разрыв и ударную вязкость.
В ходе выполнения исследований выявлены особенности фазовых превращений, происходящих в свариваемых материалах в зависимости от температурно-временных факторов, которые повлияли на степень механической неоднородности зоны отжига и уровень механических свойств, включая характер разрушения при ударе. Показано, что механические свойства сварного соединения сталей 30ХГСА-40ХН2МА при испытании на разрыв в целом определяются свойствами зоны термомеханического влияния стали 30ХГСА как наименее прочного участка, в котором локализуется деформация и происходит разрушение. Выявлено образование закалочных структур при индукционном отжиге со стороны стали 40ХН2МА, влияющих на склонность к хрупкому разрушению зоны сварного стыка. Рекомендованы оптимальные режимы термической обработки данного сочетания сварного соединения с позиции равнопрочности и надежности конструкции.
Об авторах
Елена Юрьевна Приймак
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Автор, ответственный за переписку.
Email: e.prijmak@zbo.ru
кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов
РоссияАнна Викторовна Степанчукова
ОАО «Завод бурового оборудования», Оренбург
Email: annastep56@zbo.ru
аспирант, инженер-металловед лаборатории «Металловедение и термическая обработка»
РоссияНадежда Юрьевна Трякина
ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», Екатеринбург
Email: nadiamtm@yandex.ru
кандидат технических наук, инженер 1-й категории
РоссияАндрей Петрович Фот
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Email: fot@mail.osu.ru
доктор технических наук, главный ученый секретарь
РоссияАртем Сергеевич Атамашкин
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Email: atamashkin2017@yandex.ru
аспирант
РоссияСписок литературы
- Ellis C.R.G. Recent Industrial developments in friction welding // Welding Journal. 1975. № 8. P. 582–589.
- Лебедев В.К. Сварка трением. М.: Металлургия, 1987. 487 с.
- Вилль В.И. Сварка металлов трением. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1970. 176 с.
- ГОСТ Р 50278–92. Трубы бурильные с приваренными замками. М.: Стандартинформ, 2010. 16 с.
- ГОСТ Р 51245–99. Трубы бурильные стальные универсальные. М.: ГОССТАНДАРТ России, 1999. 11 с.
- Земзин В.Н., Шрон Н.З. Термическая обработка и свойства сварных соединений. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1978. 367 с.
- Винокуров В.А. Отпуск сварных конструкций для снижения напряжений. М.: Машиностроение, 1973. 396 с.
- Хромченко Ф.А., Корольков П.М. Технология и оборудование для термической обработки сварных соединений. М.: Энергоатомиздат, 1987. 200 с.
- Блинов Ю.И., Усов В.А., Поповцев Ю.А. Применение водовоздушного охлаждения для закалки сварного соединения бурильных труб // Сталь. 1989. № 3. С. 78–81.
- Майсурадзе М.В., Юдин Ю.В., Эйсмондт Ю.Г. Водокапельный способ упрочнения сварных соединений бурильных труб // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 5. С. 50–54.
- ISO 100097-1: 1999 (E), Switzerland. 12 p.
- Лачинян Л.А. Работа бурильной колонны. М.: Недра, 1992. 214 с.
- Пояркова Е.В., Диньмухаметова Л.С. Влияние механической неоднородности на предельную несущую способность сварных соединений из сталей повышенной прочности // Научно-технический вестник Поволжья. 2011. № 6. С. 160–164.
- Приймак Е.Ю., Трякина Н.Ю. Термическая обработка сварных соединений сталей различных структурных классов, применяемых в теплоэнергетике // Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных материалов и сплавов: сборник докладов Международной научной конференции. В 2 т. Т. 2. М.: Машиностроение, 2012. С. 391–402.
- Диньмухаметова Л.С., Пояркова Е.В. Влияние термоциклической обработки на эксплуатационную стойкость сварных элементов с мягкими прослойками // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2015. № 2-1. С. 36–41.
- Марочник сталей и сплавов / под ред. В.Г. Сорокина. М.: Интермет Инжиниринг, 2003. 680 с.
- ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. М.: Стандартинформ, 2007. 66 с.
- ГОСТ 9454–78. Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. М.: Издательство стандартов, 2003. 10 с.
- Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. М.: Наука и технологии, 2002. 519 с.
- Герасимова Л.П., Гук Ю.П. Контроль качества конструкционных материалов. М.: Интермет Инжиниринг, 2010. 848 с.
Дополнительные файлы
