Теоретичні i практичнi основи збільшення ресурсу експлуатації зварних з'єднань iз теплотривких перлітних сталей
Формування оптимізованої структури зварних з'єднань паропроводів з Cr-Mo-V теплотривких перлітних сталей, що забезпечує поліпшення властивостей з'єднань для збільшення ресурсу їх експлуатації. Вплив структури матеріалу на фiзико-хiмiчнi процеси.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 30.08.2014 |
| Размер файла | 464,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Запропоновано концепцію зародження пор у зварних з'єднаннях з Cr_Mo_V теплотривких перлітних сталей, працюючих в умовах повзучості. Пошкоджуваність порами є двохстадiйною. На першій стадії після експлуатації 150000 г, зародження пор забезпечується, при переповзаннi дислокацiй, переважно дифузійним механізмом, тобто обумовлено утворенням вакансій, їхнім злиттям, пересуванням і перетворенням вакансій у пори розміром 0,5-1,2 мкм. Процес пороутворення відбувається внаслідок дифузії атомів Cr, Mo, Mn і C по межах зерен б-фази, а також з б_фази в карбідні виділення, їхньої сегрегації, а також адсорбції. В області експлуатації 150000-200000 г вiдмiчається найбільша швидкiсть реакції М7С3>М23С6 і інтенсивнiсть коагуляції М23С6. На другій стадії, після 200000 г експлуатації, зародження і розвиток пор у структурі забезпечується переважно дислокаційним механізмом. Збільшується кількість ліній ковзання в зернах б_фази й утворюються фрагментовані субзерна. Поліпшення вихідної структури і властивостей зварних з'єднань з Cr-Mo-V теплотривких перлітних сталей, а також зменшення їхньої структурної неоднорідності дозволяє знизити інтенсивність утворення і розвитку пор при експлуатації зварних з'єднань в умовах повзучості (див. рис.16). Значення ударної вязкості та продовженої мiцностi зразкiв запропоновоної технології, стосовно напрацюванню 300000-350000 г, вiдповiдають вимогам нормативної документації.
Встановлено, що використовування виготовлених за запропоновоною технологією зварних з'єднань, що характеризуются оптимізованою структурою та підвищеними механічними властивостями (близько 9-12% в порівнянні з аналогічними з'єднаннями штатної технології) дозволяє збільшити ресурс їх експлуатації в межах термину 300000-350000 г, що є економічно доцільним.
Загальні висновки
У дисертаційній роботі наведено теоретичні узагальнення і нові уявлення про роль структури і властивостей зварних з'єднань паропроводiв з теплотривких перлітних сталей у механізмі їхньої пошкоджуваності в умовах повзучості, що дозволило створити наукові основи для практичного збільшення ресурсу їхньої експлуатації.
Уперше вивчені особливості процесу перетворення бейнітно-феритних структур зварних з'єднань в умовах їх тривалої експлуатації в феритно-карбідні суміші, що відрізняються, інтенсивність якого залежить від вихідної структури зварних з'єднань та сегрегації легуючих елементів.
Установлена закономірність підвищення інтенсивності пошкоджуваності порами зварних з'єднань в умовах експлуатаційної повзучості від наявності в металі шва подовжених зерен б-фази, феритних прошарків на ділянці сплавлення і нових продуктів розпаду аустеніту у вигляді перліту чи мартенситу на ділянці неповної перекристалізації зони термічного впливу.
Запропоновано концепцію пошкоджуваності зварних з'єднань з теплотривких перлітних сталей в умовах експлуатаційної повзучості, що складається з двох стадій. На першій стадії пошкоджуваність забезпечується переважно дифузійними процесами. На другiй - переважно дислокаційними.
Уперше визначена залежність швідкості карбідних реакцій M3C > M7C3 > M23C6 > M6C і інтенсивностi утворення фрагментованих субзерен б-фази в умовах повзучостi від вихідної структури зварних з'єднань і сегрегації легуючих елементів.
Виявлено, що коагуляція карбідів M23C6 по межах зерен б-фази забезпечується їх коалесценцією, а також дифузійними процесами легуючих елементів і залежить від їхньої вихідної сегрегації і від вихідної структури зварних з'єднань.
Для оптимізації структури і властивостей зварних з'єднань, а також зменшення сегрегації запропонована нова технологія, що передбачає їх зварювальне нагрівання, яке ґрунтується на результатах вирішення теплової задачі в умовах законів Нав'є-Стокса і Фур'є.
Шляхом моделювання зварювального нагрівання забезпечено умови для формування дрібнозернистої рівноосьової структури металу шва, відсутність феритних прошарків на ділянці сплавлення й одержання нових продуктів розпаду аустеніту у вигляді бейнiту чи трооститу на ділянці неповної перекристалізації зони термічного впливу.
Обґрунтована закономірність зменшення пошкоджуваності зварних з'єднань в умовах повзучості шляхом одержання їх оптимізованої вихідної структури, рівномірного розподілу дрібнодисперсних карбідних виділень VC і Mo2C по тілу зерен б-фази і по їхніх межах.
Теоретично обґрунтувано і запропоновано новий науковий напрямок, присвячений розробці термостійких покрить сопел і композицій з порошкових матеріалів для струмопідвідних мундштуків зварювальних пальників, використання яких дозволяє зменшити вихідну дефектність зварних з'єднань.
Вперше було одержано зварні з'єднання iз теплостiйких перлітних сталей з оптимiзованою структурою, яка характеризується зменшеним ступенем структурної неоднорідності, забезпечує в робочих умовах більш високий рівень їхньої жароміцності.
Застосування зварних з'єднань паропроводів із теплостiйких перлітних сталей, виготовлених за запропонованою технологією, забезпечує відповідно збільшення паркового ресурсу їхньої експлуатації до 350000 годин.
Результати дисертаційної роботи впроваджені на відповідних за профілем і спорiднених підприємствах з очікуваним річним економічним ефектом близько 3 млн. у. о. і використовуються при проектуванні, виготовленні й експлуатації зварних з'єднань з теплотривких перлітних сталей, а також жароміцних сталей інших класів. Матеріали роботи є основою подальших розробок по збільшенню ресурсу експлуатації зварних з'єднань з теплотривких і жароміцних сталей, а також для створення нових теплотривких сталей.
Таким чином, вирішена комплексна науково-прикладна задача, що забезпечує збільшення ресурсу експлуатації зварних з'єднань з Cr_Mo_V теплотривких сталей теплоенергетичного устаткування, що має винятково важливе значення для економіки України.
Список наукових праць по темі дисертації
1. Дмитрик В.В. Моделирование структуры сварных соединений теплоустойчивых перлитных сталей // Автоматическая сварка. - 2000. - №4. - С.27-30.
2. Дмитрик В.В., Пащенко А.Н. Уменьшение структурной неоднородности участка неполной перекристаллизации ЗТВ сварных соединений перлитных сталей // Автоматическая сварка. - 2003. - №7. - С.14-18.
3. Дмитрик В.В., Кравец Ю.А. Особенности исходного строения участков сварных соединений из стали 15Х1М1Ф // Автоматизация и современные технологии. - 2001. - №7. - С.11-13.
4. Данильченко Б.В., Дмитрик В.В., Притула С.И. Способы уменьшения забрызгивания сопел и токоподводящих мундштуков сварочных горелок // Сварочное производство. - 1995. - №9. - С.22-24.
5. Дмитрик В.В., Пащенко А.Н. Структура и свойства сварных соединений перлитных сталей, выполненных автоматической сваркой в среде углекислого газа // Новые решения в современных технологиях. Вестник Харьковского национального политехнического университета. Выпуск №77. - Харьков. - 2000, - С.42-44.
6. Дмитрик В.В., Пащенко А.Н. Разработка термостойких покрытий для сопел сварочных горелок. Новые решения в современных технологиях. Вестник Харьковского национального политехнического университета. Выпуск №78. - Харьков. - 2000, - С.56-58.
7. Дмитрик В.В., Конык А.И. К концепции зарождения пор в сварных соединениях при низкотемпературной ползучести // Автоматическая сварка. - 2005. - №7. - С.28-31.
8. Дмитрик В.В. К ползучести сварных соединений из низколегированных Cr_Mo_V теплоустойчивых перлитных сталей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2004. - №6. - С.88-92.
9. Дмитрик В.В., Шелепов И.Г. К оценке остаточного ресурса сварных соединений паропроводов ТЭС по структурному фактору // Энергетика и Электрификация. - 2005. - №9. - С.41-43.
10. Дмитрик В.В., Пащенко А.Н. Получение оптимальной исходной структуры сварных соединений из перлитных сталей для увеличения ресурса их эксплуатации в условиях низкотемпературной ползучести. Сборник тезисов стендовых докладов Междунар. конф. "Современные проблемы сварки и ресурса конструкций". - Киев. - 2003. - С.101-102.
11. Семенов А.В., Дмитрик В.В., Пузиков В.М. Разработка и использование покрытия с повышенной термостойкостью на основе карбида кремния для защиты от забрызгивания сварочных горелок. Сборник тезисов стендовых докладов Междунар. конф. "Современные проблемы сварки и ресурса конструкций". - Киев. - 2003. - С.72-73.
12. Дмитрик В.В., Ильенко Н.А., Кириченко Е.П. Повышение механических свойств металла участка неполной перекристаллизации // Сварочное производство. - 1991. - №1. - С.11-12.
13. Термостойкое покрытие: А. с.1737035, СССР, МКИ 5С30В29/04 /Б.Е. Патон, В.П. Семиноженко, В.М. Пузиков, А.С. Мизяк, В.В. Дмитрик, А.В. Семенов, Д.И. Момот, С.И. Притула (СССР). - №4760222/26; Заявлено 25.09.89; Опубл.30.05.92; Бюл. №20. - 5с.
14. Дмитрик В.В., Акулов А.И. Снижение забрызгивания сопел горелок для сварки в углекислом газе // Сварочное производство. - 1991. - №2. - С.27.
15. Сопло к горелкам для электродуговой сварки в защитных газах: А. с.1444109, СССР, МКИ В23К 9/16 /В.В. Дмитрик, Д.И. Момот, А.Г. Хлывняк, Н.А. Ильенко (СССР). - №4103845/31-27; Заявлено 26.05.86; Опубл.15.12.88; Бюл. №46. - 3с. ил.
16. Сопло к горелкам для электродуговой сварки: А. с.1261762, СССР, МКИ В23К 9/16 /А.И. Акулов, В.В. Дмитрик, Г.М. Чекалин, И.И. Сизов, В.Н. Катанчик, А.И. Ермаков (СССР). - №3786381/25-27; Заявлено 04.09.84; Опубл.07.10.86; Бюл. №37. - 4с. ил.
17. Дмитрик В.В., Пащенко А.Н. Закономерности зарождения пор в сварных соединениях из теплоустойчивых перлитных сталей в условиях эксплуатационной низкотемпературной ползучести. Материалы научно-практической конференции "Перспективные разработки науки и техники". - Белгород-Днепропетровск. - 2004. - С.22-23.
18. Конык А.И., Дмитрик В.В. Улучшение качественных характеристик структуры металла участка неполной перекристаллизации // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2005. - №2/1 (14). - С.36-38.
19. Дмитрик В.В., Конык А.И. Структура и пористость сварных соединений из теплоустойчивых сталей в условиях ползучести // Повышение надежности сварных соединений при монтаже и ремонте технологического оборудования в энергетике. Доклады 2-го научно практического семинара. - Киев. - 2005. - С.29-30.
20. Дмитрик В.В., Барташ С.Н. К взаимосвязи структуры и повреждаемости сварных соединений паропроводов в условиях ползучести // Повышение надежности сварных соединений при монтаже и ремонте технологического оборудования в энергетике. Доклады 2-го научно практического семинара. - Киев. - 2005. - С.28-29.
21. Сопло для сварочных горелок: А. с.1704980, СССР, МКИ В23К 9/16 /В.В. Дмитрик, Л.В. Поляков, Д.И. Момот, Э.К. Цебренко, С.Н. Барташ, С.В. Запара, Н.П. Воличенко (СССР). - №4371903/27; Заявлено 01.02.88; Опубл.15.01.92; Бюл. №2. - 4с. ил.
22. Материал для токоподводящих мундштуков к сварочным горелкам: А. с.1816609. Российская федерация, МКИ В23К 35/30 /В.В. Дмитрик, Д.И. Момот, Н.В. Грицай, С.М. Вилков, Н.П. Воличенко (Украина). - №4902661/08; Заявлено 30.10.90; Опубл.23.05.93; Бюл. №19. - 4с.
23. Неплавящийся электрод: А. с.1539029, СССР, МКИ В23К 35/02 /В.В. Дмитрик, Д.И. Момот, Ю.М. Писарев, Э.К. Цебренко, А.С. Мизяк, С.В. Калиниченко (СССР). - №4410029/31-27; Заявлено 14.04.88; Опубл.30.01.90; Бюл. №4. - 3с. ил.
24. Горелка для электродуговой сварки: А. с.1444110, СССР, МКИ В23К 9/16 /В.Ф. Романенко, В.В. Дмитрик, Д.И. Момот, Л.В. Поляков, В.В. Шевченко (СССР). - №4182336/31-27; Заявлено 19.01.87; Опубл.15.12.88; Бюл. №46. - 3с. ил.
25. Ильенко Н.А., Ситников Б.В., Дмитрик В.В. Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах // Автоматическая сварка. - 1988. - №4. - С.70.
26. Дмитрик В.В., Пузиков В.М., Семенов А.В. К разработке термостойких покрытий сопел и мундштуков сварочных горелок // Сварочное производство. - 1993. - №7. - С.25-27.
27. Горелка для дуговой сварки в защитных газах: А. с.1318360, СССР, МКИ В23К 9/16 /В.В. Дмитрик, В.Ф. Романенко, А.Г. Хлывняк (СССР). - №4004580/31-27; Заявлено 07.01.86; Опубл.23.06.87; Бюл. №23. - 3с. ил.
28. Дмитрик В.В., Пузиков В.М., Семенов А.В. Предотвращение забрызгивания сопел сварочных роботов и автоматов с помощью алмазоподобного покрытия // Сборник научных докладов конференции стран СНГ. "Алмазоподобные пленки углерода". - Харьков. - 1994. - С.51-52.
29. Дмитрик В.В., Барташ С.Н. Структурный фактор при повреждаемости сварных соединений из теплоустойчивых Cr-Mo-V перлитных сталей в условиях ползучести. // Часть I. Сборник докладов 6-ой Международной конференции "Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов". Под общей редакцией И.М. Неклюдова, В.М. Шулаева. - Харьков: ННЦ ХФТИ, ИПЦ "Контраст", 2005. - С.150-151.
30. Дмитрик В.В., Ильенко Н.А. Расчет температурного режима при электродуговой сварке с дополнительной присадочной проволокой // Известия вузов. Машиностроение. - 1987. - №3. - С.126-129.
31. Дмитрик В.В., Ильенко Н.А. Анализ расчетных методик определения температурного режима в области кристаллизующегося металла шва и ЗТВ с учетом движения жидкого металла в ванне // Труды всесоюзной конф. "100_летие сварки по методу Н.Г. Славянова и современные проблемы развития сварочного производства". - Пермь.: - 1988. - С. 19-20.
32. Способ определения направления движения потока жидкого металла из головной в хвостовую часть сварочной ванны: А. с.1776524 СССР, МКИ В23К 31/12 /А.И. Акулов, В.В. Дмитрик, В.А. Бабушкина (СССР). - №4826879/08; Заявлено 05.03.90; Опубл.23.11.92; Бюл. №43. - 5с. ил.
33. Дмитрик В. В, Калиниченко В.И. Численные решения краевых задач теории электродуговой сварки на основе схемы Галеркина // Доповiдi нацiональної академiї наук України. - 2002. - №5. - С.101-108.
34. Способ экспериментального определения закона распределения плотности тока по радиусу активного пятна дуги: А. с.1278140, СССР, МКИ В23К 9/00, 9/16. /Б.В. Ситников, В.В. Дмитрик, Н.А. Ильенко (СССР). - №3792022/25-27; Заявлено 20.09.84; Опубл.23.12.86; Бюл. №47. - 4с. ил.
35. Дмитрик В.В. К оценке тепла дуги, введенного в основной металл // Известия вузов. Машиностроение. - 1990. - №4. - С.119-122.
36. Дмитрик В.В., Калиниченко В.И. Моделирование процесса электродуговой сварки // Известия вузов. Машиностроение. Москва. - 2003. - №4. - С.59-64.
37. Дмитрик В.В., Калиниченко В.И. Моделирование процесса электродуговой сварки. Сборник тезисов стендовых докладов Междунар. конф. "Современные проблемы сварки и ресурса конструкций". - Киев. - 2003. - С.24.
38. Дмитрик В.В. Повышение эксплуатационных характеристик горелок для сварки в углекислом газе и его смесях // Автоматическая сварка. - 1998. - №2. - С.42-45.
39. Дмитрик В.В. Разработка технологии автоматической сварки перлитных сталей в среде углекислого газа // Труды Междунар. конф. "Сварка и родственные технологии - в XX1 век". Тезисы докладов. - Киев: ИЭС им. Патона, 1998. - С.36-37.
40. Дмитрик В.В., Притула С.И. Применение термостойких покрытий в сварочном оборудовании // Труды Междунар. конф. "Сварка и родственные технологии - в XX1 век". Тезисы докладов. - Киев: ИЭС им. Патона, 1998. - С.37-38.
41. Дмитрик В.В. Расчетное определение температурных полей в сварных конструкциях // Автоматическая сварка. - 1998. - №10. - С.29-31.
42. Дмитрик В.В. Разработка аппроксимаций решений сопряженных тепловых задач дуговой сварки с точным удовлетворением всем граничным условиям // Новые решения в современных технологиях. Вестник Харьковского национального политехнического университета. Выпуск №47. - Харьков. - 1999. - С.60-63.
43. Дмитрик В.В. Разработка метода определения температурного режима расплава ванны // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. Москва. - 1999. - №1. - С.76-80.
44. Dmitrik V. V. A method of determining the temperature conditions in the molten pool // Welding International. - 1999. - Vol.13. - №2. - P.159-161.
45. Dmitrik V. V. Stabilising the conditions of automatic welding pearlitic steels // Welding International. - 1999. - Vol.11. - №13. - P.900-902.
46. Дмитрик В.В. К решению проблемы увеличения ресурса эксплуатации сварных соединений энергетического оборудования свыше 200000 ч. Труды Междунар. конф. "Сварные конструкции". - Киев. 2000. - С.10-11.
47. Дмитрик В.В., Пащенко А.Н. Разработка термостойких покрытий для предотвращения забрызгивания сопел при сварке в углекислом газе. Труды Междунар. конф. "Сварные конструкции". - Киев. 2000. - С.89 - 90.
48. Дмитрик В.В., Шевченко В.В. К эффективности использования тепла расплава ванны // Автоматическая сварка. - 2001. - №4. - С.25-27.
49. Дмитрик В.В., Сыренко Т.А. К развитию способов изготовления сварных соединений из теплоустойчивых перлитных сталей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2004. - №2 (8). - С.7-9.
50. Способ импульсной электродуговой сварки и устройство для его осуществления: А. с.1370883, СССР, МКИ В23К9/16 /Б.В. Ситников, Н.А. Ильенко, В.В. Дмитрик. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 01.10.1987 г. - 4с. ил.
51. Дмитрик В.В., Царюк А.К., Бугаец А.А. Оценка остаточного ресурса сварных соединений трубопроводов // Автоматическая сварка. - 2006. - №2. - С.7-11.
52. Дмитрик В.В., Ляпунов А.М. К уменьшению исходной структурной неоднородности сварных соединений из низколегированных Cr_Mo_V теплоустойчивых перлитных сталей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2006. - №1/1 (19). - С.65-68.
53. Дмитрик В.В., Барташ С.Н. К диагностированию и прогнозированию остаточного ресурса сварных соединений паропроводов. // Часть I. Сборник докладов 7-ой Международной конференции "Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов". Под общей редакцией И.М. Неклюдова и В.М. Шулаева. - Харьков: ННЦ ХФТИ, 2006. - С.151-153.
54. Дмитрик В.В., Конык А.И., Шелепов И.Г. Связь структуры сварных соединений паропроводов с их повреждаемостью // Енергетика та електрифiкацiя. - 2006. - №3. - С.41-45.
55. Дмитрик В.В., Притула С.И. Токоподводящие мундштуки из порошковых материалов для сварочных горелок // Автоматическая сварка. - 2005. - №3. - С.45-47.
56. Термостійке покриття i спосiб його одержання: Патент №65027, Украина, МКИ В23К 35/36. /Семенов О.В., Пузiков В.М., Дмитрик В.В., (Україна). - 2003044010; Заявлено 30.04.2003; Опубл.15.03.2004, Бюл. №3. - 3с.
57. Дмитрик В.В., Ляпунов А.М. К закономерностям скольжения в условиях ползучести сварных соединений из теплоустойчивых перлитных сталей // Сварочное производство. - 2007. - №1. - С.17-20.
58. Дмитрик В.В., Барташ С.Н., Шелепов И.Г. К особенностям повреждаемости сварных соединений паропроводов в условиях ползучести // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. - 2007. - №3. - С.78-84.
Анотації
Дмитрик В.В. Теоретичні i практичнi основи збільшення ресурсу експлуатації зварних з'єднань iз теплотривких перлітних сталей.
Рукопис. Дисертація на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук за фахом. - 05.02.01 - Матеріалознавство. - Харкiвський національний автомобільноЬдорожний університет, Харків, 2007.
Дисертація присвячена питанням оптимізації формування структури і властивостей зварних з'єднань з Cr-Mo-V теплотривких перлітних сталей енергетичного обладнання теплових електростанцій. Визначено зв'язки між вихідною структурою даних зварних з'єднань і її фізико-хімічними властивостями в умовах повзучості, а також з пороутворенням. Удосконалено закономірності формування оптимізованої вихідної структури, що характеризуються поліпшеними фізико-хімічними властивостями в умовах повзучості, що дозволило знизити інтенсивність зародження і розвитку пор у структурі зварних з'єднань. Запропоновано концепцію утворення пор у зварних з'єднаннях і шлях удосконалення структури для зменшення інтенсивності їхнього утворення. Визначено фізичні умови формування оптимальної вихідної структури зварних з'єднань на основі результатів рішення запропонованої теплової задачі, реалізованої в умовах законів Навьє-Стокса і Фур'є.
На базі даних моделювання вихідної структури зварних з'єднань і вивчення їх фізико-хімічних і механічних властивостей, а також пошкоджуваності в умовах повзучості структури порами, встановлена залежність між структурою, властивостями й інтенсивністю її пошкоджуваності порами.
Обґрунтовано і запропоновано новий науковий напрямок, що забезпечує розробку нових функціональних і конструкційних матеріалів для зварювального обладнання, якi дозволяють шляхом їхнього використовування зменшити структурну неоднорідність і вихідну дефектність у металі шва.
Теоретично обґрунтована й отримана практично вихідна структура зварних з'єднань з Cr_Mo_V перлітних сталей, яка характеризується зменшеним ступенем вихідної структурної неоднорідності, що забезпечує поліпшення фізико-хімічних і механічних властивостей зварних з'єднань в умовах повзучості та дозволяє збільшити ресурс їхньої експлуатації до 300000-350000 годин.
Ключові слова: структура, властивості, зварені з'єднання, теплотривкі перлітні сталі, повзучість, моделювання, пори, покриття, ресурс, технологія.
Дмитрик В.В. Теоретические и практические основы увеличения ресурса эксплуатации сварных соединений из теплоустойчивых перлитных сталей.
Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности. - 05.02.01 - Материаловедение. - Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, Харьков, 2007.
Диссертация посвящена вопросам оптимизации формирования структуры и свойств сварных соединений из Cr-Mo-V теплоустойчивых перлитных сталей энергетического оборудования тепловых электростанций. Определены связи между исходной структурой данных сварных соединений и ее физико-химическими свойствами в условиях ползучести, а также с порообразованием. Усовершенствованы закономерности формирования оптимизированной исходной структуры, характеризующейся улучшенными физико-химическими свойствами в условиях ползучести, что позволило снизить интенсивность зарождения и развития пор в структуре сварных соединений. Предложена концепция образования пор в сварных соединениях и пути совершенствования структуры для уменьшения интенсивности их образования. Определены физические условия формирования оптимальной исходной структуры сварных соединений на основе результатов решения предложенной сопряженной задачи, реализуемой в условиях законов Навьє-Стокса и Фурье.
На базе данных моделирования исходной структуры сварных соединений и изучения их физико-химических и механических свойств, а также повреждаемости в условиях ползучести структуры порами, установлена зависимость между структурой, свойствами и интенсивностью ее повреждаемости порами.
Обосновано и предложено новое научное направление, обеспечивающее разработку новых функциональных и конструкционных материалов для сварочного оборудования, позволяющих путем их использования уменьшить структурную неоднородность и исходную дефектность в металле шва.
Теоретически обоснована и получена практически исходная структура сварных соединений из Cr-Mo-V перлитных сталей, характеризуемая уменьшенной степенью исходной структурной неоднородности, обеспечивающая улучшение физико-химических и механических свойств сварных соединений в условиях ползучести, что позволяет увеличить ресурс их эксплуатации до 300000-350000 часов.
Ключевые слова: структура, свойства, сварные соединения, теплоустойчивые перлитные стали, ползучесть, моделирование, поры, покрытия, ресурс, технология.
Dmitrik V.V. Theoretical and Practical Principles of Exploitation Resource of Thermally Resistant Welded fom Pearlite Steel.
The manuscript. Doctoral dissertation in technical sciences on speciality 05.02.01. Matereology. Kharkov National Automobile University, Kharkov, 2007.
The dissertation deals with optimization of forming structure and welded joints properties from Cr-Mo-V heatproof pearlitic steels of power equipment. Connections between initial structure of the given welded joints and its physical-chemical properties in creeping conditions and also with pore formation are determined. The regularities of optimized initial structure firming were improved. This structure is characterized by improved physical-chemical properties in creeping conditions that allowed to decrease of formation intensivity and pores development in welded joints structure. Pores formation concept in welded joints is suggested. Improvement structure ways for decresing intensivity of their forming are also given.
Physical conditions of optimal initial structire forming of welded joints are determined. They are determined on the basis of decision results of suggested resisted heat task, realized in conditions of Navye-Stoksa and Furye laws.
On the basis of modeling data of initial structure of welded joints and their physical-chemical studying and also their damageability in creeping conditions structure, dependance between structure, properties and intensivity of their damageability by pores is established.
New scientific trend, providing new functional and constructional materials carrying out for welding equipment's is substantiated and suggested. Using of materials allow to decrease structural heterogeneity and initial defectiveness in metal seam.
Initial structure of welded joints from Cr-Mo-V pearlitic steels is theoretically substantiated and practically received. This structure is characterized by diminished degree of initial structural heterogeneity, providing improvement of physical-chemical and mechanical properties of welded joints in creeping conditions that allows to increase their exploitation to 300000-350000 hours.
Key words: structure, properties, welded joints, heatproof pearlitic steel, creeping, modeling, pores, coatings, resource, technology.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика, недоліки та переваги основних видів зварних з’єднань. Залежність якості зварювання металоконструкцій від доцільності обраного виду з’єднання. Утворення міжатомних зв'язків під час зварювання. Класифікація та характеристика зварних швів.
дипломная работа [12,6 M], добавлен 02.06.2019Організація робочого місця зварювача. Вибір зварювальних матеріалів для виготовлення кришки. Механічні властивості сталі 09Г2С. Розрахунки зварних швів на міцність, їх дефекти. Контроль якості зварних з'єднань. Зовнішні характеристики перетворювача.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.11.2014Характеристика матеріалів для виготовлення сталевих зварних посудин та апаратів, вплив властивостей робочого середовища на їх вибір. Конструювання та розрахунки на статичну міцність основних елементів апаратів. Теоретичні основи зміцнення отворів.
учебное пособие [4,6 M], добавлен 23.05.2010Зміни показників надійності тракторів і їх складових в експлуатації. Характеристика станів і формування експлуатаційних несправностей. Закономірності зношування з'єднань і гранично допустимий стан. Зовнішні ознаки типових відмов і їхні можливі причини.
реферат [986,2 K], добавлен 19.03.2010Характеристика виробу і матеріалу. Аналіз технологічності конструкції і технології виготовлення виробу. Вибір маршрутної схеми, зварювальних матеріалів і обладнання. Обґрунтування вибору способу та режиму зварювання. Контроль якості зварних з'єднань.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.11.2015Структура технологічного процесу механічної обробки заготовки. Техніко-економічна оцінка технологічних процесів. Термічна і хіміко-термічна обробка заготовок і деталей. Технології одержання зварних з'єднань. Технологічні процеси паяння, клепання, клеєння.
реферат [2,2 M], добавлен 15.12.2010Заготівельні операції виробництва прокату: розмічування, різання, обробка крайок, гнуття та очищення. Технологія виготовлення конструкції цистерни. Розрахунок режимів зварювання швів. Зменшення зварювальних напружень. Аналіз дефектів зварних з'єднань.
курсовая работа [624,0 K], добавлен 16.01.2014Види зварювання, особливості їх застосування. Технологічна послідовність виконання робіт. Типи зварних з’єднань. Характеристика інструментів, матеріалів та устаткування, яке необхідне для роботи. Науковий підхід до організації праці на робочих місцях.
отчет по практике [596,5 K], добавлен 11.12.2012Описи конструкцій фланцевих з’єднань, що застосовуються у хімічному машинобудуванні, рекомендації щодо розрахунку на міцність, жорсткість і герметичність. Розрахунки викладені на основі діючої у хімічному машинобудуванні нормативно-технічної документації.
учебное пособие [7,8 M], добавлен 24.05.2010Опис вузла кулісного механізму комбінованого верстата. Розрахунок посадки із зазором для підшипника ковзання та гладких циліндричних з'єднань. Визначення розмірів калібрів для контролю вала та отвору. Вибір відхилень для різьбових та шліцьових деталей.
курсовая работа [135,0 K], добавлен 04.07.2010Види зовнішніх навантажень на зварні з’єднання і матеріали. Машини для випробувань на тривалу міцність. Продовження штанги для закріплення зразків. Форма запису результатів випробувань металів і сплавів на тривалу міцність, допустимі відхилення.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 01.06.2014Моніторинг зварних з'єднань за електричними показниками дуги при зварюванні в середовищі інертних газів неплавким електродом. Дефекти, котрі можуть виявитись під час зварювання. Аналіз процесу зварювання. Переваги способу зварювання неплавким електродом.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 15.01.2010Загальна характеристика процесів, класифікація реакцій алкілування. Алкілуючі хлорпохідні агенти, алкілування за атомом вуглецю. Хімія і теоретичні основи алкілування ароматичних з'єднань у ядро. Каталізатори, механізм, побічні реакції, кінетика процесу.
контрольная работа [48,4 K], добавлен 08.04.2011Пристрої для стропування посудин та апаратів. Визначення розмірів підкладних листів під монтажні штуцери. Розрахунок обичайок і днищ від опорних навантажень. Конструкції з’єднань з фланцевими бобишками. Опори вертикальних та горизонтальних апаратів.
учебное пособие [10,8 M], добавлен 24.05.2010Поняття про розміри, їх відхилення та допуски. Характеристики з’єднань робочих поверхонь деталей, система отвору і вала. Взаємозамінність гладких циліндричних з’єднань. Параметри шорсткості та її нормування. Контроль якості продукції у машинобудуванні.
курс лекций [2,3 M], добавлен 23.05.2010З’єднання з гарантованим натягом на пресах або шляхом теплової дії на з’єднувані деталі. Нагрівання великогабаритних деталей. Схеми з’єднань з нагріванням охоплюючої чи охолодженням деталей. З’єднання, що одержуються методами пластичної деформації.
реферат [565,2 K], добавлен 07.08.2011Вибір оптимального варіанта компонування редуктора, конструювання валів і основні розрахунки. Визначення ресурсу підшипників проміжного вала редуктора. Конструювання з'єднань, розробка ескізу компонування й визначення основних розмірів корпусних деталей.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 21.11.2010Характеристика кріпильних виробів фланцевих з’єднань. Для посудини 3 групи за ГСТУ підбір фланцевого з'єднання штуцера апарата умовним проходом DN 100 мм. Розміри фланця зі з’єднувальним виступом та умовне позначення. Групи технологічних трубопроводів.
контрольная работа [6,3 M], добавлен 19.04.2011Розрахунок і вибір посадок для гладких циліндричних з'єднань, кількості груп деталей для селективного складання з'єднання необхідної точності. Вибір полів допусків для деталей, що сполучаються з підшипниками кочення. Допуски й посадки шліцевих з'єднань.
курсовая работа [288,8 K], добавлен 26.03.2011Оцінка впливу шорсткості поверхні на міцність пресованих з'єднань деталі. Визначення залежності показників втомленої міцності заготовки від дії залишкових напружень. Деформаційний наклеп металу як ефективний спосіб підвищення зносостійкості матеріалу.
реферат [648,3 K], добавлен 08.06.2011
