Дослідження впливу технологічних параметрів імпульсного процесу на формування металу зварного шва та мікроструктуру зони термічного впливу

Анотація

При тривалій експлуатації металевих конструкцій збільшується вірогідність їх механічного руйнування. Це значною мірою стосується і зварних з'єднань магістральних трубопроводів. Одним з перспективних шляхів розв’язання  питання підвищення терміну їх експлуатації є розробка методів зварювання, заснованих на використанні імпульсного керування енергетичними параметрами процесу. Імпульсний режим зварювання дозволяє здійснювати регульоване тепловкладення в зону зварного з'єднання, керувати режимом плавлення електродного металу і формуванням структури металу шва і зони термічного впливу (ЗТВ) .

В роботі застосовувалося два види переносу металу з електроду в зварювальну ванну: з короткими замиканнями та без них, тобто виконувалось зварювання на "довгій" дузі. При постійній швидкості подачі електродного дроту режим зварювання змінювали шляхом зміни форми вольт-амперної характеристики джерела живлення. Встановлено, що зі збільшенням частоти імпульсно-дугове зварювання за ефектом впливу на метал ЗТВ наближається до процесу зварювання стаціонарною дугою. Результати металографічних досліджень показали незначне зменшення загальної ширини ЗТВ з підвищенням частоти до 50 Гц. Подібна тенденція спостерігається і для ділянки крупного зерна в ЗТВ. Проте у порівнянні із стаціонарним процесом зварювання, ширина цієї ділянки зменшується більш суттєво – на 25…30%. Таким чином, у разі зварювання трубних сталей за рахунок застосування технології з імпульсним процесом є перспектива впливати на структуру ділянки перегріву ЗТВ при різних значеннях частот і, відносно, малих значеннях погонної енергії (6,0…6,2 кДж/см). З практичної точки зору це дозволяє зменшити в ЗТВ частку несприятливої, малопластичної ділянки перегріву, що важливо для випадків ремонту стоншень стінок труб під час заплавлення дефектів на діючому трубопроводі механізованим способом.