ВЛИЯНИЕ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С МЯГКИМИ ПРОСЛОЙКАМИ

Исследовано влияние структурно-механической неоднородности сварных соединений на характеристики несущей способности сталей повышенной прочности классов К52 (марок 09Г2С и 17Г1СУ), К56 (09Г2ФБ), К66 (10ХСНД) и К70 (10Г2ФБЮ). Определена топография механической неоднородности сварных элементов при наличии в них мягких прослоек в области шва и (или) околошовной зоны, диапазон относительной толщины которых варьируется от 0,6 до 0,8. Доказано, что мягкие прослойки в сварных соединениях вызывают снижение показателей прочности до 30 %, а удельной работы разрушения до 50 %. На примере натурных испытаний сварных элементов штуцерных узлов оценено влияние механической неоднородности на сопротивление разрушению при воздействии коррозионно-активных нефтепродуктов. Показано повышение скорости коррозии и значительное снижение показателей пластичности для металла мягкой прослойки (околошовной зоны) по сравнению с основным металлом на всем сроке эксплуатации.

Также выявлено существенное снижение показателей вязкости разрушения по мере наработки, которое особенно интенсивно проявлялось в течение первых трех лет эксплуатации. Оценено воздействие термоциклической обработки на механическую неоднородность и показатели сопротивления разрушению сварных элементов. Выполнена количественная оценка влияния термической обработки на живучесть сварных элементов конструкций как способность противостоять разрушению в присутствии повреждений. Анализ результатов испытаний на статическую и циклическую трещиностойкость позволил определить предельные размеры повреждений и остаточный ресурс сварных элементов, а также проанализировать их изменение после термообработки. Показана трансформация характера напряженно-деформированного состояния при проведении термоциклической обработки.