0756-1-opreview (Разработка комплексной технологии термической обработки сварных соединений крупногабаритных изделий из хромомолибденованадиевой стали), страница 2

целесообразно использовать следующий режим сварки: погонная энергия 23 кДж/см. температура подогрева 200-250"С, который был использован для изготовления опытных сварных соединений для дальнейших оценок. Установлено, что увеличение параметра отпуска Ларсона-Миллера-Холомона (Р~мн) способствует увеличению массовой доли карбидной фазы в металле шва. При этом карбиды состояли, помимо углерода., из Ге. Мп, Сг, Мо, Ч и М!э.

Увеличение параметра (Р~ мп до 21,! привело к увеличению числа карбидов почти в 2 раза по сравнению с (Рьмн) лля уровня 13,0. что соответствует температуре 350"С и времени 7 часов. При этом, начиная с Рьми=20.5, заметно повысилось содержание карбидов типа МС и М.С. содержащих ванадий и ниобий, влияние которых на длительную прочность литого металла шва, повидимому, не всегда благоприятно, но для ЗТВ этот фактор может оказаться более критичным.

Вместе с тем. было принято. что оп уск в диапазоне Ргмп — 20.4-21.1. соответствующий температуре 705"С продолжительностью не менее 8 часов и не более 37 часов, позволяет обеспечить требуемый уровень характеристик прочности и пластичности металла шва сварных соединений 2.25Сг-1Мо-У стали.

В четве той главе изложены результаты исследования влияния температурно-временного параметра послесварочного отпуска Р~ ми на содержание водорода в металле сварного соединения стали типа 2,25 Сг-1Мо-'Ч и оценки влияния водорода на свойства металла шва. Выло установлено, что применение низкотемпературной термической обработки сварного соединения при гемпературе 260-300"С в течение 7 часов не позволяет эффективно удалить опасный диффузионно-подвижный водород, тогда как при температуре 350"С ~7ч) обеспечивается снижение содержания водорода. Это также подтверждено отсугствием признаков водородного охрупчивания металла шва. Изучено влияние параметра Рьмн послесварочного отпуска на энергию разрушения металла сварного соединения 2,25Сг-1Мо-У стали.

Было выявлено, что для обеспечения сопротивляемости хрупкому разрушению по условию КЧ'"~55 Дж (68.75 Дж/ем~) параметр Р~ мн должен бьггь не менее 20.05. что соответствует отпуску с температурой выдержки 700'С продолжительность не менее 4,1 ч или 705"С не менее 3,2 ч. Выполнены расчсгы температурных полей отпуска с применением компьютерного моделирования для снижения термических напряжений. способствук>щих образованию холодных трещин. В пятой главе изложены результаты исследования влияния температурно- временного параметра послесварочного отпуска на склонность металла сварных соединений 2,25 Сг-1Мо-У стали к образованию трещин повторного нагрева. При агом установлено следующее: - температурный интервал снижения пластичности металла шва 2,25 Сг-1Мо-У находится в интервале 640-660'С: наибольшая склонность к образованию трещин имеет место для отпуска в диапазоне температур 640-660"'С; пониженная склонность к образованию трещин имеет место при низкотемпературной термической обработке 350'С и высоком отпуске в интервалах 600-630"'С и 680-705"С.

При проведении промежуточного отпуска целесообразно использовать температуру выдержки 630"С, что позволяет обеспечить повышенную технологичность и отсутствие охрупченных структур закалки в металле сварного соединения 2,25Сг-1Мо-Ч стали в совокупности с пониженной склонное.гь металла шва к образованию трсщин повторного нагрева. В шестой главе представлены результаты промышленного опробования и внедрения температурного режима сварки и термической обработки сварных соединений корпуса реактора из 2,25Сг-1Мо-У стали. Известно, что металл сварного соединения должен обладать достаточной длительной прочностью и пластичностькз на гладких образцах и при этом быть вязким по «хрупкой» прочности и не иметь склонности к тепловому охрупчиванию с учетом имеющегося уровня механических свойств.

Для проведения исследования использовали металл шва многопроходного сварного соединения стали ЯА-336М Г22Ч толщиной 170 мм, которое было выполнено способом ЛФ. После сварки производились низкотемпературная термическая обработка для улучшения водорода и отпуск по двум режимам; !) 705'С, 8 ч (Р~ ми=-20.4) и 2) 680'С. 10 ч+ 705'С, 34 ч (Р~ мн=-21,1).

Из этих проб образцы испытывали на ударную вязкость и кратковременные механические свойства при 20'С и повышенной температуре 454"С. Промышленное опробо ванне температурных параметров сварки и термической обработки сварных соединений проведено при изготовлении штатных сварных корпусов нефтехимических реакторов из стали типа 2.25Сг1Мо-'Ч марок 8А-336М Г227 (большие поковки). 8А-542М ТрЗс1.4а (листы) и 8Л-182М Г22У (малые поковки для патрубков. штуцеров). Обечайки корпусов реакторов имели толщину от 108 до 290 мм. Использование совокупности температурно-временных параметров сварки и послесварочной термической обработки (Р~ми) позволили получить для металла сварных соединений корпуса реактора из стали марок ЯА-336М Р22'Ч, ЯЛ-182М Р22У и ЯА-542М Тр.

0с1,4а с толщиной свариваемой стенки от 108 до 290 мм требуемый уровень механических и служебных свойств. При этом дефекты типа технологических холодных трещин и трещин повторного нагрева отсутствовали. Эти результаты стали завершением главы 6. Научная новизна диссертации, прежде всего. заключается в определении особенностей совокупности структурного состояния и фазового состава металла шва сварного соединения 2„25Сг-1Мо-Ъ' стали за счет оптимизации температурно- временных параметров послесварочного отпуска в диапазоне его значений согласно параметру Ларсона-Миллера-Холомова Р~ мн в пределах от 13 до 21.1.

В установлении зависимости механических свойств металла сварных соединений 2.25Сг-1Мо-Ъ' стали в диапазоне анализируемых параметров отпуска Ргмн от 20,4 до 21.1 мм, для которого возможно обеспечить удовлетворительные кратковременные механические свойства. В выявлении влияния водорода на сопротивление хрупкому разрушению металла сварных соединений 2,25Сг-1Мо-7 в зависимости от температуры послесварочной термической обработки. предложены параметры низкотсмпературного режима термической обработки, при 350"С для эффективного удаления водорода. Установлены параметры промежуточного отпуска„исключающие образование холодных трещин и при этом обеспечивающие сопротивление хрупкому разрушению металла шва и 3'1'В сварных соединений 2,25Сг-1Мо-Ч.

"Эти результаты имеют важное значение для получения высокопластичного металла сварного соединения стали типа 2.25Сг-1Мо-Ч. П актическая значимость результат диссертации Боровского Л.С. заключена в разработке общей технологической схемы ступенчатого послесварочного отпуска металла сварного соединения стали типа 2.25Сг-1Мо-Ъ' на основе твердофазных карбидных реакций, исключающего образование дефекта типа технологической трещины. Полученные результаты позволили начать освоение производства крупногабаритных сварных корпусов нефтехимического реактора глубокой переработки нефти. Достоверность научно-технических результатов подтверждается тем, что исследования выполнены с применением современной научно-технической базы. Получен большой объем экспериментальных результатов, свидетельствующих о достоверности выводов и заключений по диссертации в целом.

".)ксперимептальные исследования сопровождались компью серным моделированием температурных полей, подтвердившим соответствие экспериментальных данных расчету. что также указывает на достоверность результатов диссертации. Замечания по содержанию и оформлению диссертации В качестве недостатков необходимо отметить следующие замечания и вопросы: 1. Отсутствует зависимость твердости (по Виккерсу) до и после послесварочного отпуска на участке от линии сплавления сварного соединения до основного металла с шагом измерения 0,5-1,0 мм на длине 15-20 мм для поковок и листов суперхролоя марок ЯА-336М Г22Ч и ЯА-542МТр.0с!.4а соответственно, что затрудняет анализ участков повышенной твердости и разупрочнения для металла поковок и листов, имеющих различный уровень служебных свойств, 2.

В диссертации суперхролой трех марок: ЯА-336М Г22Ч вЂ” для больших поковок, ЯА-182М Г22У вЂ” для малых поковок и БА-542МТрЛс1.4а — для листов изучен без достаточного учета их структуры и комплекса свойств. В 3-ей главе даны рекомендации по параметрам послесварочного отпуска Ларсона-МиллераХоломона, полученные для металла планок малой толщины 25-30 мм из листов. что не достаточно обосновано для распространения на металл больших поковок. 3. Работа посвящена металлу шва в качестве "слабого" звена.

Его длительная прочность при повышенных температурах лимитируется транскристаллитным разрушением, что было косвенно показано в двух испытаниях на малой базе 10з ч без разрушения. Вместе с тем„разрушение сварного соединения Сг-Мо-Ъ' стали на базе более 10з ч протекает по более опасному межзеренному механизму разрушения. В работе целесообразно было рассмотреть и ЗТВ, т.к.