---

Новини техніки й технологій 5

Технології та матеріали

• Вплив високотемпературного нагріву на механічні властивості та структуру металу ЗТВ сталей S355J2 і S460M. В.Д. Позняков, А.В. Завдовєєв, С.Л. Жданов  6

Технології зварювання тертям

• Зварювання металів та сплавів тертям. Особливості утворення з’єднання при конвенційному та інерційному процесах. Г.І. Лащенко  11

Виробничий досвід

• Формування факелу підігріваючого полум’я в різаках та пальниках великої потужності. В.М. Литвинов, Ю.М. Лисенко, С.А. Чумак  17

Технології зварювання труб

• Причини локальних пошкоджень зварних з’єднань трубопроводів АЕС. О.Г. Касаткін, А.К. Царюк, В.Ю. Скульський, А.Р. Гаврик, С.І. Моравецький  24

Стандартизація

• Оцінка ризику експлуатації зварних конструкцій на підставі моніторингу процесів системи управління якістю і проведення комплексу випробувань. Ю.К. Бондаренко, О.В. Ковальчук  28

Роботизація зварювального виробництва

• Роботизоване дугове наплавлення рейкових закінчень залізничних хрестовин. С.В. Хлєбніков, С.В. Дубовецький, С.В. Можаєв, Д.В. Плющ, А.Е. Шершенюк  34

Вклад НТК ІЕЗ ім. Є.О.Патона у Міжнародну науково-технічну співпрацю

• Перша сесія Ради спільного китайсько-українського науково-дослідного центру «Чжунцзі-Патон».  38
• Виставки  40

Підготовка кадрів

• 21-й Міжнародний конкурс зварників «Золотий кубок Лінде 2017».  43

Сторінки історії

• Мости Патона. О.А. Мазур, В.І. Снежко  46
• Створення електродугового зварювання і організація зварювального виробництва. Г.І. Ширшова  50

Все для зварювання. Торговельний ряд 54

---

Влияние высокотемпературного нагрева на механические свойства и структуру металла ЗТВ сталей S355J2 и S460M.

В. Д. Позняков, А. В. Завдовеев, С. Л. Жданов
Исследовано влияние высокотемпературного изотермического нагрева на механические свойства листового проката и металла ЗТВ микролегированных сталей S355J2 и S460M. Показано, что механические свойства данных сталей, имеющих близкий химический состав по основным легирующим элементам, стабильны вплоть до температур нагрева 600 °C, однако начинают изменяться при дальнейшем увеличении температуры нагрева. Отличиями в содержании микролегирующих элементов и состоянием поставки и объясняются изменение механических свойств сталей. Показано, что в отличие от стали S460M, сталь S355J2 термически более стабильна и сохраняет показатели статической прочности и пластичности на уровне проката в состоянии поставки. Прочность стали S460M достигается путем формирования мелкодисперсной структуры, а высокие механические свойства у стали S355J2 достигаются за счет микролегирования.

Сварка металлов и сплавов трением. Особенности образования соединения при конвенционном и инерционном процессах.

Г. И. Лащенко
Показано, что закономерности процесса образования соединений при сварке трением базируются на основах, разработанных наукой о трении. При сварке трением в стыке действует внутренний источник тепловой энергии, вызывающий быстрый локальный нагрев небольших объемов металла. Процесс образования соединения при конвенционной сварке делится на шесть фаз: притирка, увеличение площади контакта, повышение температуры, подготовка поверхностей к соединению, торможение, проковка. Основным отличием инерционной сварки трением от конвенционной является нагрев места сварки при спадающей частоте вращения шпинделя и более «жесткий» термический режим. При сварке трением в металле стыка формируется равноосное зерно в 10–30 раз мельче зерна основного металла, а в зоне термического влияния не наблюдается заметного роста зерна. Отмечено, что при сварке трением механические свойства соединений выгодно отличаются от полученных при др. способах сварки.

Формирование факела подогревающего пламени в резаках и горелках большой мощности.

В. М. Литвинов, Ю.Н, Лысенко, С. А. Чумак
Рассмотрены принципы работы и формирование факела подогревающего пламени в резаках и горелках с различными видами сопел. Отмечено, что известный способ кислородной резки в защитном газе позволяет разрезать заготовку толщиной до 3 200 мм, но при этом расходуется неоправданно большое количество газов-энергоносителей. Оборудование и технология кислородной резки 300 т слитков (толщиной до 3 200 мм), разработанные на НПО «НИИПТмаш» и не имеющие аналогов, вдвое снижают расходы рабочих газов и делают процесс резки рентабельным. Рассмотрены новаторские разработки (мундштук для резаков и газовый резак с внешним смешением газов, газокислородный резак), позволившие увеличить потолок разрезаемой толщины при одновременном сокращении расхода газов-энергоносителей. Приведены механизмы горения факелов газокислородных и газовоздушных горелок для внепечного нагрева массивных заготовок.

Причины локальных повреждений сварных соединений трубопроводов АЭС.

О. Г. Касаткин, А. К. Царюк, В. Ю. Скульский, А. Р. Гаврик, С. И. Моравецкий
Показано, что основными факторами, вызывающими коррозионное растрескивание и разрушение композитных сварных соединений трубопроводов, являются химическая и структурная неоднородности металла сварных соединений, образование мартенситных и обезуглероженных прослоек, напряженное состояние и водородное охрупчивание металла. Предложен способ повышения сопротивляемости сварных соединений локальным коррозионным повреждениям, состоящий в том, что в сварные соединения между аустенитной и углеродистой сталью вводится промежуточный слой из технического железа. Это позволяет исключить образование в сварных швах хрупкого легированного мартенсита и обезуглероженных прослоек в металле ЗТВ, что повышает коррозионную стойкость сварных соединений с промежуточным слоем.

---

Вплив високотемпературного нагріву на механічні властивості та структуру металу ЗТВ сталей S355J2 і S460M.

В. Д. Позняков, А. В. Завдовєєв, С. Л. Жданов
Досліджено вплив високотемпературного ізотермічного нагріву на механічні властивості листового прокату та металу ЗТВ мікролегованих сталей S355J2 і S460M. Підтверджено, що механічні властивості цих сталей, що мають близький хімічний склад за основним легуючим елементом, стабільні аж до температур нагріву 600 °C, однак починають змінюватись при подальшому збільшені температури. Відмінностями складу мікролегованих елементів та станом поставки й пояснюють зміну механічних властивостей сталей. Доведено, що на відміну від сталі S460M, сталь S355J2 термічно більш стабільна та зберігає показники статичної міцності і пластичності на рівні прокату у стані поставки. Міцність сталі S460M досягається шляхом формування дрібнодисперсної структури, а високі механічні властивості сталі S355J2 – ?за рахунок мікролегування.

Зварювання металів та сплавів тертям. Особливості утворення з’єднання при конвенційному та інерційному процесах.

Г. І. Лащенко
Показано, що закономірності процесу утворення з’єднань при зварюванні тертям базуються на основах, що розроблені наукою про тертя. Під час зварювання тертям у стику діє внутрішнє джерело теплової енергії, яке викликає локальне нагрівання невеликих об’ємів металу. Процес утворення з’єднання при конвенційному зварюванні розподіляється на шість фаз: притирання, збільшення площі контакту, підвищення температури, підготовку поверхонь до з’єднання, гальмування, проковування. Основною відмінністю інерційного зварювання тертям від конвенційного є нагрів місця зварювання при спадаючій частоті обертання шпинделя та більш «жорсткий» термічний режим. При зварюванні тертям в металі стика формується рівноосне зерно у 10–30 разів дрібніше зерна основного металу, а в зоні термічного впливу не спостерігається помітного росту зерна. Відмічено, що під час зварювання тертям механічні властивості з’єднань вигідно відрізняються від отриманих іншими способами зварювання.

Формування факелу підігріваючого полум’я в різаках та пальниках великої потужності.

В. М. Литвинов, Ю.Н, Лисенко, С. А. Чумак
Розглянуто принципи роботи і формування факелу підігріваючого полум’я в різаках та пальниках з різними видами сопел. Відмічено, що відомий спосіб кисневого різання у захисному газі дозволяє розрізати заготовку товщиною до 3 200 мм, але при цьому витрачається невиправдано велика кількість газів-енергоносіїв. Обладнання і технологія кисневого різання 300 т злитків (товщиною до 3 200 мм) розроблені на НВО «НІІПТмаш», що не мають аналогів, удвічі знижують витрати робочих газів та роблять процес різання рентабельним. Розглянуто новаторські розробки (мундштук для різаків та газовий різак із зовнішнім змішуванням газів, газокисневий різак), які дозволили збільшити розмір товщини що ріжеться при одночасному скороченні витрат газів-енергоносіїв. Приведено механізми горіння факелів газокисневих та газоповітряних пальників для позапічного нагріву масивних заготовок.

Причини локальних пошкоджень зварних з’єднань трубопроводів АЕС.

О. Г. Касаткін, А. К. Царюк, В. Ю. Скульський, А. Р. Гаврик, С. І. Моравецький
Показано, що основними факторами, які викликають корозійне розтріскування та руйнування композитних зварних з’єднань трубопроводів, є хімічна та структурна неоднорідності металу зварних з’єднань, утворення мартенситних і безвуглецевих прошарків, напружений стан та водневе окрихчування металу. Запропоновано спосіб підвищення опірності зварних з’єднань локальним корозійним пошкодженням, який полягає в тому, що в зварні з’єднання між аустенітною та вуглецевою сталлю вводиться проміжний шар із технічного заліза. Це дозволяє виключити утворення в зварних швах крихкого легованого мартенситу та безвуглецевих прошарків в металі ЗТВ, що підвищує корозійну стійкість зварних з’єднань з проміжним шаром.