Диссертация (1025447), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Титаноказывает влияние на среднюю величину ширины кристаллов металла шва,уменьшая этот показатель. При этом влияние титана незначительно, а поры,образовавшиеся в результате выделения азота, а также шлаковые включения,увеличивают как разброс значений ударной вязкости, так и разброс значенийширины кристаллов металла шва, что ухудшает стабильность свойств по длинешва.Таким образом, введение наноразмерных частиц нитрида титана в«головную» часть сварочной ванны нецелесообразно в связи с формированиемпор, а также выводом из металла шва кремния в шлак, что приводит кухудшению свойств.1144.5.Технологические рекомендации по применению лигатуры,содержащей наноразмерные частицыНа основании проведенной работы рекомендуется применять в качествемодифицирующейкомпозиционныедобавкигранулыпринаавтоматическойосновеникеля,сваркеподсодержащие30флюсоммасс.%наноразмерных частиц карбида вольфрама.
Гранулы следует равномернораспределять в разделке сварного соединения непосредственно перед сваркой.При этом показана нецелесообразность увеличения объема засыпки лигатурыт.к. избыток кислорода, содержащегося между гранулами, вызывает частичноеокисление карбида вольфрама, что приводит к увеличению разброса значенийударной вязкости металла шва. Рекомендуется ограничивать введение на уровне0,04 об.% композиционных гранул (70 масс.% никеля + 30 масс.% карбидавольфрама) по отношению к металлу шва, что, в частности, соответствуетплощади засыпки 7 мм2 при выполнении сварного соединения С-19 по ГОСТ8713 для пластин толщиной 10 мм..115Общие выводы и рекомендации1.Впервыепредложеновводитьнаноразмерныечастицыприавтоматической сварке под флюсом при помощи лигатуры и экспериментальноподтверждена эффективность такой схемы.
При этом лигатура должнапредставлять собой композиционные гранулы, состоящие из частиц никеляразмером до 50 мкм и наноразмерных частиц средним размером не более 100 нмв соотношении 70 масс.% никеля и 30 масс.% наноразмерных частиц.2.Термодинамические расчеты показали, что карбид вольфрамасохраняет свою стабильность в условиях расплава сварочной ванны. При этомвыявлена возможность его окисления в присутствии кислорода и отсутствииактивных раскислителей, что накладывает требование на содержание кремния идругих элементов-раскислителей в составе основных сварочных материалов.Нитрид титана в тех же условиях склонен к диссоциации с выделением титана иазота.3.При введении 0,29 масс.% наноразмерных частиц карбидавольфрама в виде лигатуры в расплав сварочной ванны наблюдается рост каксредних значений ударной вязкости металла шва, так и стабильности этогопоказателя, что вызвано уменьшением ширины первичных кристаллитовметалла шва на 47% (с 394,0 мкм до 268,9 мкм) и повышению равномерностиразмеров первичных кристаллитов в металле шва на 75 %.4.Введение 0,34 масс.% наноразмерных частиц карбида вольфрама ввиде лигатуры в расплав сварочной ванны приводит к увеличению разбросазначений ударной вязкости более чем в 2 раза по сравнению с введением 0,29масс.% частиц, что вызвано частичным окислением соединения кислородом,поступающим совместно с лигатурой.5.Введение в расплав сварочной ванны 0,29 масс.% и 0,34 масс.%частиц карбида вольфрама приводит к повышению среднего значения ударнойвязкости металла шва при температуре испытаний «минус» 20 °С на 26% и 36%116соответственно, при этом введение 0,29 масс.% наноразмерных частиц приводитк уменьшению относительного разброса значений ударной вязкости на 39 %.6.Экспериментально показано, что введение нитрида титана в расплавсварочной ванны через головную часть приводит к увеличению относительногоразброса значений ударной вязкости на 70 % и 40 % при введении в расплавсварочной ванны 0,18 масс.% и 0,27 масс.% наноразмерных частицсоответственно, что связано с пористостью металла шва.7.Пористость металла шва связана с диссоциацией нитрида титана вусловиях расплава сварочной ванны.
При этом титан образует неметаллическиевключения, в состав которых также входят кремний и кислород, которыеобнаруживаются как в металле шва, так и на стенках пор.8.Введение наноразмерных частиц нитрида титана приводит к ростусредних значений ударной вязкости металла шва, не смотря на порообразование.Это связано с уменьшением ширины первичных кристаллитов металла шва на 66и 95 % при введении в расплав сварочной ванны 0,18 масс.% и 0,27 масс.%наноразмерных частиц соответственно.9.Введении 0,18 масс.% и 0,27 масс.% частиц нитрида титана в расплавсварочной ванны приводит к повышению среднего значения ударной вязкостиметалла шва при температуре испытаний «минус» 20 °С на 19 % и 12 %соответственно.10.Порезультатамисследованиярекомендуетсяприменятьнаноразмерные частицы карбида вольфрама в составе лигатуры, котораяпредварительно равномерно распределяется в разделке вдоль всего шва.
Приэтом сварочные материалы должны обеспечивать состав наплавленного металлатипа Г2С.117Список литературы1.РД-25.160.10-КТН-015-15Магистральныйтрубопроводныйтранспорт нефти и нефтепродуктов. Часть 1. Сварка при строительстве иремонте стальных вертикальных резервуаров. Москва, 2015. 1502.РД-25.160.00-КТН-037-14 Сварка при строительстве и ремонтемагистральных нефтепроводов. Москва, 2014. 153 с.3.02СТТ-08.00-60,30,00-КТН-031-1-05 ДОПОЛНЕНИЕ К РД 153-006« СВАРКАНЕФТЕПРОВОДАПРИСТРОИТЕЛЬСТВЕ« ВОСТОЧНАЯСИБИРЬМАГИСТРАЛЬНОГО–ТИХИЙОКЕАН »Специальные технические требования.
Москва, 2005. 145 с.4.Дополнения к РД-08.00-60.30.00-КТН-050-1-05. Сварка пристроительстве нефтепровода БТС-2. Специальные технические требования.Москва, 2007. 96 с.5.СТО Газпром 2-2.2-136-2007 Инструкция по технологиям сваркипри строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов.Часть 1.
Москва, 2007. 260 с.6.Ивочкин, И.И., Сварка под флюсом с дополнительной присадкой/И.И. Ивочкин, Б.Д. Малышев. М: Стройиздат, 1981. 175 с.7.Гольдштейн, Я. Е. Инокулирование железоуглеродистых сплавов/Я.Е. Гольдштейн, В.Г. Мизин. М: Металлургия, 1993. – 416 с.8.Гольдштейн, Я.Е. Модифицирование и микролегирование чугунаи стали/ Я.Е. Гольдштейн, В.Г. Мизин. М.: Машиностроение, 1986. – 272 с.9.Изменениеструктурыисвойствнизкоуглеродистыхнизколегированных трубных сталей при модифицировании /Т.В. Денисова [идр.]// Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. №10.С. 39 – 44.11810.Колокольцев, В.М.
Повышение свойств отливок из чугуновспециального назначения путем рафинирования и модифицирования ихрасплавов / Колокольцев В.М., Шевченко А.В.// Вестник МГТУ им.Г.И. Носова. 2011. №1. С. 23–29.11.Влияние никеля на структуру и механические свойства шва,выполненного электродами с основным покрытием / Походня И.К., МакаренкоВ.Д., Карсун А.О., Милеченко С.С. // Автоматическая сварка.
1986. №2. С. 1-5.12.Алов, А.А. Модифицирование металла шва при сварке алюминия/А.А. Алов, Г.В, Бобров // Сварочное производство. 1959. №6. С.1-613.Особенности модифицирования титаном сварных швов приавтоматической сварке среднеуглеродистой стали. /К.К. Хренов [и др.]//Сварочное производство. 1959. №6. С.6-814.Еремин, Е.Н. Применение наночастиц тугоплавких соединенийдля повышения качества сварных соединений из жаропрочных сплавов/ Е.Н.Еремин // Омский научный вестник. 2009. №3. С.
63-67.15.Кузнецов, М.А., Управление структурой и свойствами металловметодом модифицирования (обзор)/ М.А. Кузнецов, Д.Е. Колмогоров,Е.А. Зернин // Технология машиностроения. 2012. № 2. С. 5–8.16.Кривоносова, Е.А. Модифицирование и формирование структурыметалла сварных швов низкоуглеродистых сталей: дис. … доктора техн. наук.Пермь. 2005. 266 с.17.Development of High-Strength Steels for Bolts / M. Kubota, S.Yamasaki, T.
Tarui, T. Ochi // Nippon Steel Technical Report №91 January 2005 p.62 – 6618.Влияние модифицирования редкоземельными металлами намеханические и коррозионные свойства низколегированных сталей / А.В.Иоффе [и др.]// Вектор науки ТГУ. 2010. №4(14). С. 41 – 4611919.характерАнцыферова, М.В., Влияние модифицирования титаном наразрушенияультрапрочнойнизколегированнойстали/М.В,Анцыферова, И.О. Банных, Ю.П. Либеров// Металловедение и термическаяобработка металлов. 2008. №8. С. 42–45.20.Kivineva E.I., Olson D.L., Matlock D.K. Particulate-Reinforced MetalMatrix Composite as a Weld Deposit // Weld.
J. 1995. Vol. March, № March. P. 83–92.21.Болдырев, А.М. Взаимодействие диоксида титана со сварочнойванной при автоматчиеской сварке под флюсом стали 10ХСНД сметаллохимической присадкой/ А.М. Болдырев// Сварочное производство.2014. №9. С. 14–19.22.Влияние нанопорошковых инокуляторов на структуру и свойствасплава AlSi7Mg / В. Манолов [и др.]// Литейное производство. 2011. № 11С. 11 – 1423.Структура и свойства низкоуглеродистого металла, наплавленногопод керамическим флюсом, содержащим композиционные микрогранулы Ni–нанодисперсный WC.
/А. С. Трошков [и др.]// Известия Волгоградскогогосударственного технического университета: межвуз. сб. науч. ст. 2012. №9(96). С. 187-190.24.Сабуров, В.П., Плазмохимический синтез ультрадисперсныхпорошков и их применение для модифицирования металлов и сплавов/ В.П.Сабуров, А.Н. Черепанов, М.Ф. Жуков. Новосибирск: Наука. Сибирскаяиздательская фирма РАН, 1995. - 344 с.25.Исследованиемодифицированияметаллананопорошковымиинокуляторами в кристаллизаторе сортовой машины непрерывного литьязаготовок.
Теоретическое обоснование/ В.П. Комушков [и др.]// Известиявысших учебных заведений. Черная металлургия. 2008. №8. С. 10–11.12026.Модифицированиенепрерывнолитойсталинанопорошкамитугоплавких соединений/ В.П. Комушков [и др.]// Сталь. 2009. №4. С. 65–68.27.Комушков,В.П.Исследованиевлияниямодифицированияметалла нанопорошковыми материалами на качество сортовой непрерывнойзаготовки/ В.П. Комушков, А.Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
