Отзыв_опп_Драгунова (Разработка технологических основ электрошлаковой сварки чистых корпусных сталей АЭС)

В диссертационной совет Д212.141.01 при МГТУ им. Н.Э. Баумана ОТЗЫВ официального оппонента на диссертацию Подрезова Николая Николаевича на тему «Разработка технологических основ электрошлаковой сварки чистых корпусных сталей АЭС», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.10 - Сварка, родственные процессы и технологии Актуальность рассматриваемой темы В настоящее время практически вся сталь для атомной энергетики выплавляется с дополнительной обработкой (вакуумирование, переплав), т.е. является чистой. Такие стали имеют повьппенный комплекс механических свойств.

Однако, при этом возникает проблема их свариваемости по сравнению со сталями обычной выплавки в производстве емкостного оборудования АЭС,В этом контексте является актуальной разработка мер по повышению технологической прочности сварных соединений корпусных сталей 10ГН2МФА и 15Х2НМФА. Эти обстоятельства позволяют говорить о том, что проведенное соискателем исследование процессов электрошлаковой сварки и предложенные методы повышения технологической прочности сварных конструкций АЭС из чистых корпусных сталей„ которые позволят сформулировать технические требования к производственным процессам, обладают не только актуальностью, но и высокой научной новизной и практической значимостью. Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации В рецензируемой работе реализован современный подход, заключающийся в создании методики прогнозирования образования трещин на основе экспериментально-теоретического исследования процессов, протекающих при электрошлаковой сварке чистых сталей.

В связи с этим результаты диссертационной работы являются важными для дальнейшего развития теории и практики сварочного производства. Выводы и положения диссертационной работы базируются модельных и натурных экспериментальных исследованиях и достоверной математической обработке полученных результатов.

Автор грамотно подошел к созданию методики выявления механизма образования трешин в аустенитном интервале хрупкости с одновременным использованием рентгеноспектрального анализа и просвечивающей электронной микроскопии, а также разработал ряд мер повышения технологической прочности сварных соединений чистых корпусных сталей и успешно реализовал технологические процессы электрошлаковой сварки. Это дает основание считать, что научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации достаточно обоснованы. Достоверность и новизна исследования, полученных результатов, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации Новизна полученных результатов и их научная ценность заключается в том, что для чистых сталей 10ГН2МФА и 15Х2НМФА впервые экспериментально обнаружен температурный интервал, в котором происходит охрупчивание аустенита, что приводит к образованию трещин в сварных соединениях на стадии охлаждения.

Автором предложен количественный оценочный критерий стойкости сварных соединений против образования трещин, из анализа которого следуют практические меры их предупреждения. Достоверность полученных данных подтверждается применением современных методов исследований, а также хорошим совпадением результатов, полученных при использовании имитационных методов исследований и натурных испытаний. Все утверждения подтверждены ссылками на источники, Результаты экспериментов соответствуют излагаемой теории. Значимость для науки и практики полученных автором результатов Результаты работы свидетельствуют о значительном личном вкладе соискателя в развитие теории и практики электрошлаковой сварки чистых корпусных сталей. Практическую значимость диссертации составляет разработка и внедрение на ПО «Атоммаш» технологических процессов бездефсктпого изготовления днитц парогенератора из стали 1ОП12МФА с применением электрошлаковой сварки, обеспечивающих высокое качество сварных соединений корпусных конструкций.

Кроме того, разработана и внедрена технологическая инструкция электрошлаковой сварки сталей 09Г2Си 10ГН2МФЛ в условиях предприятия ОАО «ОКТБ «Энергомаш», г. Волгодонск. Рекомендации по использованию результатов и выводов диссертации В диссертации изложены научно обоснованные технические и технологические решения по повышению качества сварных соединений корпусных сталей. Внедрение этих решений вносит значительный вклад в развитие экономики и обороноспособности страны. Материалы диссертации могут быть использованы в энергетическом машиностроении (ПАО «Ижорские заводы», АО «НИКИМТ») и других отраслях промышленности. Содержание диссертации, ее завершенность Работа Подрезова Николая Николаевича посвящена изучению влияния параметров сварки на свойства сварных соединений чистых сталей ! ОГН2МФА и 15Х2НМФА, разработке технологии электрошлаковой сварки и методов повышения технологической прочности сварных конструкций АЭС.

По результатам дефектации производственных электрошлаковых сварных соединений автором было установлено, что возникновение дефектов в чистых сталях связано с перегревом аустенита выше температуры ЛсЗ. По этой причине основное внимание в работе уделено исследованиям влияния термодеформационных циклов и режимов электрошлаковой сварки на высокотемпературную пластичность аустенита чистых сталей в ходе имитационных испытаний и уникального натурного эксперимента. Из результатов литературного обзора следует, что технологическая прочность чистых сталей в аустенитном состоянии изучена недостаточно, отсюда вытекает постановкацели и задач данной работы.

Высокотемпературная прочность и пластичность корпусных и ряда друтих сталей (для сравнения) при температурах выше АсЗ изучалась с помощью имитационных методик. Для обоснования температурно-временных параметров механических испытаний были определены критические точки корпусных сталей разных способов выплавки. Величина температурного интервала хрупкости 1ТИХ) определялась по методике ДСТ-2 ЦНИИТМЛШ. Деформационпая способность в ТИХ установлена по критическому интервалу скоростей растяжения ЛЪ"„,ф, в котором прекращалось разрушение в течение времени охлаждения до нижней границы ТИХ в зависимости от гомологической температуры 0 =- 'Г; / Таз.

По смыслу этот показатель близок к критерию Н.Н.Прохорова — критической скорости деформирования. Отличия в том, что методика ДСТ вЂ” 2 предназначена для оценки склонности к горячим трещинам металла, перегретого на разные температуры Т „,,„по ТЦС ОШЗ. По результатам испытаний корпусные стали оказались не склонными к горячему трещинообразованию. Далее в работе исследовались свойства чистых сталей в области существования аустенита.

Если судить по результатам испытаний, автором впервые было обнаружено охрупчивание перегретого аустенита в интервале температур 800...900 С при охлаждении чистых корпусных сталей 10ГН2МФА и 15Х2НМФА. Многочисленными испытаниями установлены факторы„влияющие на степень охрупчивания аустенита по критерию относительного сужения, которыми являются способ выплавки основного металла, температура перегрева в аустенитной области, скорость деформации Д,)в указанном интервале температур. Немногим ранее интервал пониженной пластичности аустенита при 700-850 С был обнаружен Х. Сузуки с соавторами применительно к процессам непрерывной разливки слябовых заготовок из обычных углеродистых хорошо раскисленных и рафинированных сталей. С точки зрения автора и теории свариваемости наличие любого интервала хрупкости предполагает возникновение трещин в сварных соединениях в определенных условиях термодеформационного цикла сварки, Из имитационных испытаний следует, что в обнаруженном аустенитном интервале хрупкости (АИХ) основным силовым фактором является скорость деформации.

По этой причине для количественной оценки стойкости сварного соединения к образованию среднетемпературных («теплых») трещин автором предложен следующий критерий: 1~т =1, Лт<1.з, где ~~т - суммарная деформация металла за время нахождения в ЛТ, '.4; ЛТ- температурный диапазон хрупкости аустенита, «С„с, - скорость деформации в ЛТ при охлаждении, с; Лт - время пребывания металла в интервале хрупкости, с;~,.„ -1, - критическая пластичность металла вЛТ„'4. Откуда следует, что возникновение трещин в аустенитном интервале хрупкости наблюдается в том случае, если накопленная деформация (растяжения) Р„д. прсвьпиает критический уровень пластичности (Г„,„), Подобный критерий, известный как запас пластичности, применялся А.А, Бочваром в качестве крн герия горячеломкости сплавов.