Диссертации на соискание ученой степени
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины В. В. Куренкова (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) защитила 17 июня 2009 г. кандидатскую диссертацию на тему «Высокотемпературная пайка литейных жаропрочных никелевых сплавов бор-, кремнийсодержащим припоем»....
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Автоматическая сварка |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100916 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Диссертации на соискание ученой степени // Автоматическая сварка. — 2009. — № 8 (676). — С. 57-58. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100916 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1009162025-02-10T01:18:04Z Диссертации на соискание ученой степени Theses for scientific degrees Краткие сообщения Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины В. В. Куренкова (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) защитила 17 июня 2009 г. кандидатскую диссертацию на тему «Высокотемпературная пайка литейных жаропрочных никелевых сплавов бор-, кремнийсодержащим припоем». Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины В. Д. Позняков (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) защитил 24 июня 2009 г. докторскую диссертацию на тему «Свариваемость высокопрочных сталей при ремонте конструкций длительного срока эксплуатации». 2009 Article Диссертации на соискание ученой степени // Автоматическая сварка. — 2009. — № 8 (676). — С. 57-58. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100916 ru Автоматическая сварка application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Краткие сообщения Краткие сообщения |
| spellingShingle |
Краткие сообщения Краткие сообщения Диссертации на соискание ученой степени Автоматическая сварка |
| description |
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины В. В. Куренкова (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) защитила 17 июня 2009 г. кандидатскую диссертацию на тему «Высокотемпературная пайка литейных жаропрочных никелевых сплавов бор-, кремнийсодержащим припоем». |
| format |
Article |
| title |
Диссертации на соискание ученой степени |
| title_short |
Диссертации на соискание ученой степени |
| title_full |
Диссертации на соискание ученой степени |
| title_fullStr |
Диссертации на соискание ученой степени |
| title_full_unstemmed |
Диссертации на соискание ученой степени |
| title_sort |
диссертации на соискание ученой степени |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Краткие сообщения |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100916 |
| citation_txt |
Диссертации на соискание ученой степени // Автоматическая сварка. — 2009. — № 8 (676). — С. 57-58. — рос. |
| series |
Автоматическая сварка |
| first_indexed |
2025-12-02T10:24:28Z |
| last_indexed |
2025-12-02T10:24:28Z |
| _version_ |
1850391730090672128 |
| fulltext |
ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
Институт электросварки им.
Е. О. Патона НАН Украины
В. В. Куренкова (Ин-т элект-
росварки им. Е. О. Патона
НАН Украины) защитила 17
июня 2009 г. кандидатскую
диссертацию на тему «Высо-
котемпературная пайка литей-
ных жаропрочных никелевых
сплавов бор-, кремнийсодер-
жащим припоем». В ней рассмотрены мате-
риаловедческие особенности получения паяных
соединений (ПС) литейных никелевых жаро-
прочных сплавов для целей ремонта тепло-
напряженных деталей газотурбинных двигателей
и энергосиловых установок. Одна из проблем
ремонтной пайки заключается в низкой плас-
тичности шва и диффузионной зоны шов/основа
в связи с гетерогенизацией структуры и выде-
лением центральноосевых или междендритных
боридных/карбоборидных эвтектик в металле
паяного шва в процессе его кристаллизации.
Сущность работы заключается в разработке
способа нейтрализации негативного влияния бора
в композиционном припое NiCoCrAl–2,5 % B +
+ наполнитель-сплав Rene-142 — введением в
него (15…25) мас. % припоя Ni–12 % Si эв-
тектического состава. Используя взаимовлияние
бора и кремния (как двух элементов внедрения)
и частичное разбавление расплава припоя
никелем, удалось ограничить диффузионное
проникновение бора в паяемые сплавы, снизить
температуру ликвидуса комплексного припоя на
60 °С, добиться более высокой гомогенности ме-
талла шва при кратковременной (10…25 мин) вы-
сокотемпературной (1200…1230) °С пайке в ваку-
уме. Выделение равномерно распределенных в шве
дисперсных карбоборидных фаз, объемная доля ко-
торых после термообработки составляет f =
= 4,2…5,9 %, близкая к глобулярной форме
карбидных частиц позволили повысить техно-
логическую пластичность и прочность ПС.
Введение порошка припоя Ni–12 % Si в ком-
позиционный припой NiCoCrAl–2,5 % B + 60 маc.
% Rene-142 исключает образование боридных эв-
тектик γ-Ni+CrB, образование которых приводит
к снижению жаростойкости металла паяного шва
и хрупкому разрушению соединений ниже пре-
дела текучести. Легирование кремнием снижает
уровень внутренних напряжений кристалличес-
кой решетки матричного раствора припоя, а бор
по данным рентгенодифракционных исследова-
ний выделяется преимущественно в виде диспер-
сных включений Ni3B по границам γ/γ′-фаз в
процессе кристаллизации шва.
Проведено систематическое исследование
микроструктуры, фазового состава, прочности и
пластичности металла ПС сплавов ЧС70ВИ,
ВЖЛ12У, ЖС26ВИ и НК. Добротность
(σвПС/σвОМ) ПС при 20 °С в зависимости от вида
паяемых сплавов составляла 0,92…1. Установле-
но, что ширина технологического зазора (или
естественного капилляра) в пределах 50…950 мкм
не влияет на прочность ПС сплава ЖС26НК при
комнатной температуре с минимальной шириной
зоны взаимной диффузии на границе с паяемым
металлом. Глубина надежного паяного шва в теле
лопатки достигала 4 мм. С увеличением ширины
зазора длительная прочность при 900 °С не-
значительно снижалась. При длительном высоко-
температурном воздействии нагрузки проникно-
вение бора в паяемый металл после 22 ч достигало
3 мм в ПС, сформированных борсодержащим при-
поем. В случае использования бор-, кремнийсодер-
жащего припоя после 68 ч длительных испытаний
диффузионная зона не превышала 120 мкм.
Проведены 100 ч газодинамические испытания
(в ИПП НАН Украины) фрагментов створок из
сплава ВЖЛ12У с запаянными трещинами (время
термоцикла: τ = 90 с; tmax = 1000 °С). Никаких
разрушений фрагментов створок не было обна-
ружено, что подтвердило пригодность отремонти-
рованных деталей к дальнейшей эксплуатации.
В. Д. Позняков (Ин-т электро-
сварки им. Е. О. Патона НАН
Украины) защитил 24 июня
2009 г. докторскую диссер-
тацию на тему «Сваривае-
мость высокопрочных сталей
при ремонте конструкций дли-
тельного срока эксплуатации».
Диссертация посвящена изу-
чению особенностей формиро-
вания структуры и сварочных
напряжений в соединениях высокопрочных ста-
лей с пределом текучести 350…800 МПа, сварка
которых осуществляется в условиях жесткого
закрепления, оценке влияния этого фактора на
изменение механических свойств и сопротив-
ляемость данных соединений хрупкому, замед-
ленному и усталостному разрушениям, разра-
ботке теоретических основ и практических мер,
обеспечивающих повышение технологической и
эксплуатационной прочности восстановленных
металлоконструкций.
8/2009 57
Изучен характер изменения прочностных
свойств ЗТВ высокопрочных сталей в условиях
непрерывного нагрева–охлаждения металла по
термическому циклу сварки. Показано, что
активное снижение от 600…800 МПа до
90…130 МПа значений предела текучести и
прочности высокопрочных сталей, нагреваемых
выше температуры Ac3, происходит в интервале
температур 400…780 °С. При этом удлинение и
сужение металла возрастают на 40…50 %, и он
переходит в термопластическое состояние. В
процессе охлаждения прочностные свойства ме-
талла монотонно увеличиваются. Резкие изме-
нения предела текучести (с интенсивностью до
45…65 МПа/°С при образовании бейнита и до
120…145 МПа/°С — мартенсита) происходят в
начале структурных превращений. В этот момент
прочностные показатели достигают значений,
предельных для конкретных сталей и условий
охлаждения. Формирование указанных структур
сопровождается увеличением объема металла,
вследствие чего он удлиняется на величину,
относительные значения которой в зависимости от
химического состава стали и скорости охлаждения
образцов могут изменяться от 0,18 до 0,47 %. Со-
вокупность полученных данных позволила рас-
ширить представления о кинетике развития вре-
менных напряжений в зоне термического влияния
структурно неустойчивых высокопрочных сталей.
Экспериментально доказано, что под воз-
действием остаточных напряжений, величина ко-
торых достигает 0,8σ0,2 деформируемого металла,
его дислокационная структура и свойства изме-
няются. Показано, что данный процесс связан с
развитием низкотемпературной пластической де-
формации, генерированием дислокаций и эво-
люцией дислокационной структуры. Интенсивное
взаимодействие дислокаций способствует форми-
рованию новых субграниц и фрагментации струк-
туры. С увеличением нагрузки фрагменты стано-
вятся более мелкими, а их разориентация растет.
Совокупность этих факторов приводит к повы-
шению значений микротвердости и предела теку-
чести металла на 8…12 %. Образование локальных
областей с повышенной плотностью дислокаций
способствует развитию хрупкости металла, в
результате чего его хладостойкость снижается на
25…40 %. Более сильное влияние сварочные на-
пряжения оказывают на сопротивляемость свар-
ных соединений образованию холодных трещин.
Степень этого влияния зависит от состава и
свойств основного и наплавленного металла, а
также насыщенности швов диффузионно-под-
вижным водородом. Показано, что при умерен-
ных (w6/5 ≤ 10 °С/с) скоростях охлаждения и
ограниченном содержании диффузионного водо-
рода в наплавленном металле до 4 мл/100 г веро-
ятность зарождения холодных трещин в жестко-
закрепленных сварных соединениях из сталей с
Cэкв = 0,35…0,40 % будет сведена к минимуму,
если σост ≤ 0,9σ0,2, а с Cэкв = 0,45…0,55 % и
Cэкв = 0,60…0,70 % ≈ 0,7σ0,2 и 0,5σ0,2 соответ-
ственно. Доказано, что увеличение скорости
охлаждения сварных соединений w6/5 до 25 °С/с,
а содержания водорода до 16 мл/100 г вызывает
необходимость снижения допустимых, с точки
зрения образования холодных трещин, остаточ-
ных напряжений в 1,7…1,9 раза при Cэкв =
= 0,35…0,55 % и в 2,5 раза при Cэкв =
= 0,60…0,70 %.
Экспериментально установлено, что уровень
поперечных и на 20…25 % продольных напря-
жений может быть уменьшен за счет сварки блоч-
ным способом с послойной проковкой наплавлен-
ного металла, а также путем регулирования сос-
тава сварочных материалов и ограничения
режимов сварки. Установлено, что сопротивляе-
мость сварных соединений усталостному и хруп-
кому разрушению после первого и второго ремон-
тов восстанавливается в полном объеме. Сущес-
твенных изменений структуры в металле шва и
зоны термического влияния также не наблюдает-
ся. Они насту- пают после многократного (не
менее 3-х раз) термического и силового воз-
действий на металл, возникающих при ремонте
и циклическом нагружении сварных соединений,
и выражаются в повышении неоднородности
структуры. В результате таких изменений предел
выносливости тавровых образцов после третьего
ремонта уменьшается на 30…50 %, а после чет-
вертого — практически в 2 раза. Заметное
снижение показателей KIc и δс (более чем на 30
%) происходит после четырехкратного ремонта.
Проанализированы факторы, определяющие не-
достаточную усталостную прочность восстанов-
ленных сваркой соединений низколегированных
и высокопрочных сталей. Показано, что более чем
в 2 раза, долговечность тавровых соединений
может быть повышена при использовании техно-
логии сварки, основанной на использовании
комбинированных швов, в которых корневой и
заполняющие слои выполняются традиционными
для конкретных сталей материалами, обес-
печивающими ему необходимую прочность и хла-
достойкость, а завершающий (плакирующий)
слой — материалами, позволяющими уменьшить
концентратор напряжений в местах перехода от
шва к основному металлу или аустенитно-мар-
тенситным материалами с низкой (ниже 200 °С)
температурой начала мартенситного превра-
щения, способствующими формированию в
швах сжимающих напряжений.
58 8/2009
|