Возможность расширения процесса производства сварных конструкций из стали высокой и повышенной прочности ограничена существенными сложностями, которые возникают в процессе производства сварных труб из стальных листовых заготовок.
Процесс нагрева и охлаждения стали во время сварки вызывает ряд определенных структурных и фазовых превращений. В процессе структурного превращения, то есть перехода второго рода, дефекты кристаллических решеток легирующих элементов сталии примесей перераспределяются, изменяя структуру начальных существующих фаз. Именно по этой причине дефекты структуры стального листового проката можно выделить, как дополнительный концентратор напряжения в процессе сварочных работ. Это ведет к образованию горячих и холодных трещин, в результате чего происходит разрушение трубопровода.
В данной работе изучается влияние качества исходной листовой заготовки, полученной из стали с низким содержанием углерода, на свойства и структуру соединительных сварных трубопроводов.
Для проводимых исследований отобрали несколько образцов из стальных листовых заготовок, толщина которых составляла 8 и 16 миллиметров.
При этом образцы содержали в себе 0,18%Si, 0,21%Cr, 0,12%C, 1,71%Mn, 0,035%S, 0,040%P и 0,18%Ni.
Микроструктура и макроструктура отобранных образцов были изучены до мельчайших подробностей прокатками листа. В процессе макроструктурного анализа проводилось изучение распределения включений, тогда как при микроструктурном анализе изучалась доля составляющих структурного типа по сечению и распределение размера зерна.
В ходе исследований было выяснено, что в продольном сечении стальной прокатной заготовки можно четко увидеть полосчатые структурные волокна и включения, неравномерно распределенные от центра образца к его поверхности.
Размер зерна и доля структурной составляющей имеют аналогичную закономерность.
При этом доля перлитной составляющей стали ближе к поверхности снижается, и составляет 78-58%.
Среднее значение диаметра зерна уменьшается ближе к центру от 32 мкм до 18 мкм. Подобное перераспределение составляющих структурного типа способствует получению неравномерных свойств стали по сечению стальной заготовки, а также возникновению определенных напряжений внутреннего типа, которые способствуют появлению трещин в процессе высокоскоростного нагрева и охлаждения во время сварочных работ.
В дальнейшем планируется изучение влияния исходных структур стальных заготовок на структурные особенности и свойства сварных соединений из сталей, предназначенных для подобных типов работ.
Маковская Я.И. (гр. ПМ-04)