Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ
Вивчено електрохімічні і мікроелектрохімічні характеристики та мікротвердість фрагмента труби зі сталі 17Г1СУ зі зварним швом, виконаним електродами FOX EV 50, Basic One та УОНИИ-13/55Р. Потенціали корозії різних шарів зварного шва та зони термічного впливу біля них збільшують електрохімічну гетерог...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
2011
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138342 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ / М.С. Хома, Г.М. Сисин, О.І. Радкевич, М.Я. Головчук // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 112-117. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-138342 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Хома, М.С. Сисин, Г.М. Радкевич, О.І. Головчук, М.Я. 2018-06-18T15:49:42Z 2018-06-18T15:49:42Z 2011 Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ / М.С. Хома, Г.М. Сисин, О.І. Радкевич, М.Я. Головчук // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 112-117. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. 0430-6252 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138342 620.193.4 Вивчено електрохімічні і мікроелектрохімічні характеристики та мікротвердість фрагмента труби зі сталі 17Г1СУ зі зварним швом, виконаним електродами FOX EV 50, Basic One та УОНИИ-13/55Р. Потенціали корозії різних шарів зварного шва та зони термічного впливу біля них збільшують електрохімічну гетерогенність до ∼130 mV, порівняно з основним металом. Струми корозії основного металу відрізняються на ∼15%, а різних шарів зварного шва – не більше ніж на 69%. Мікроелектрохімічна гетерогенність різних зон зварного з’єднання, визначена методом рухомої краплі, практично не відрізняється (∆ Ε = 20…80 mV). Лише зварному шву, виконаному електродом FOX EV 50, властиве дещо вище її значення (∆ Ε = 25…95 mV). Мікротвердість основного металу та зони термічного впливу до лінії сплавлення для всіх електродів становить ∼1,6…2,25 GРа. Для шва, звареного електродом FOX EV 50, вона є нижча (1,2…1,4 GPа), ніж для виконаного електродами Basic One та УОНИИ-13/55Р (1,6…2,2 GPа). Изучены электрохимические и микроэлектрохимические храктеристики, а также микротвердость фрагмента трубы из стали 17Г1СУ со сварным швом, выполненным электродами FOX EV 50, Basic One и УОНИИ-13/55Р. Потенциалы коррозии разных слоев сварного шва и зоны термического влияния около них увеличивают электрохимическую гетерогенность до ∼130 mV, сравнительно с основным металлом. Токи коррозии основного металла отличаются на ∼15%, а разных слоев сварного шва – не более чем на 69%. Микроэлектрохимическая гетерогенность разных зон сварного соединения при использовании всех электродов определена методом подвижной капли и практически не отличается (∆ Ε = 20...80 mV). Только сварному шву, выполненному электродом FOX EV 50, свойственно более высокое ее значение (∆ Ε = 25…95 mV). Микротвердость металла до линии сплавления со стороны основного металла остается неизменной для всех исследуемых электродов (1,6…2,25 GРа), однако она ниже для шва, выполненного электродом FOX EV 50 (1,2…1,4 GPа), чем для шва, сваренного электродами Basic One и УОНИИ13/55Р (1,6…2,2 GРа). The electrochemical, microelectrochemical characteristics and microhardness of 17Г1СУ pipe steel fragment with a weld, done by FOX EV 50, Basic One and УОНИИ-13/55Р electrodes has been studied. Corrosion potentials of the joint weld different layers and thermal affected zone near them increase the electrochemical heterogeneity to ∼130 mV, comparatively with a parent metal. Corrosion currents of the parent metal differs by ∼15%, and different layers of the joint weld – not more than by ∼69%. Microelectrochemical heterogeneity of the weld different areas when using all electrodes was identical (∆ Ε = 20…80 mV), except for the joint weld of the specimens which done by FOX EV 50 electrode (∆ Ε = 25…95 mV). The value of microhardness to the fusion line from the side of the parent metal remains unchanged for all electrodes (1.6…2.25 GРа). However, they are much lower for the weld executed by FOX EV 50 electrode (1.2…1.4 GPа), than for that done by the Basic One and УОНИИ-13/55Р electrodes (1.6…2.2 GPa). uk Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України Фізико-хімічна механіка матеріалів Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ Электрохимические свойства сварных соединений стали 17Г1СУ Electrochemical properties of 17Г1СУ steel welded joints Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ |
| spellingShingle |
Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ Хома, М.С. Сисин, Г.М. Радкевич, О.І. Головчук, М.Я. |
| title_short |
Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ |
| title_full |
Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ |
| title_fullStr |
Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ |
| title_full_unstemmed |
Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ |
| title_sort |
електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17г1су |
| author |
Хома, М.С. Сисин, Г.М. Радкевич, О.І. Головчук, М.Я. |
| author_facet |
Хома, М.С. Сисин, Г.М. Радкевич, О.І. Головчук, М.Я. |
| publishDate |
2011 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| publisher |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Электрохимические свойства сварных соединений стали 17Г1СУ Electrochemical properties of 17Г1СУ steel welded joints |
| description |
Вивчено електрохімічні і мікроелектрохімічні характеристики та мікротвердість фрагмента труби зі сталі 17Г1СУ зі зварним швом, виконаним електродами FOX EV 50, Basic One та УОНИИ-13/55Р. Потенціали корозії різних шарів зварного шва та зони термічного впливу біля них збільшують електрохімічну гетерогенність до ∼130 mV, порівняно з основним металом. Струми корозії основного металу відрізняються на ∼15%, а різних шарів зварного шва – не більше ніж на 69%. Мікроелектрохімічна гетерогенність різних зон зварного з’єднання, визначена методом рухомої краплі, практично не відрізняється (∆ Ε = 20…80 mV). Лише зварному шву, виконаному електродом FOX EV 50, властиве дещо вище її значення (∆ Ε = 25…95 mV). Мікротвердість основного металу та зони термічного впливу до лінії сплавлення для всіх електродів становить ∼1,6…2,25 GРа. Для шва, звареного електродом FOX EV 50, вона є нижча (1,2…1,4 GPа), ніж для виконаного електродами Basic One та УОНИИ-13/55Р (1,6…2,2 GPа).
Изучены электрохимические и микроэлектрохимические храктеристики, а также микротвердость фрагмента трубы из стали 17Г1СУ со сварным швом, выполненным электродами FOX EV 50, Basic One и УОНИИ-13/55Р. Потенциалы коррозии разных слоев сварного шва и зоны термического влияния около них увеличивают электрохимическую гетерогенность до ∼130 mV, сравнительно с основным металлом. Токи коррозии основного металла отличаются на ∼15%, а разных слоев сварного шва – не более чем на 69%. Микроэлектрохимическая гетерогенность разных зон сварного соединения при использовании всех электродов определена методом подвижной капли и практически не отличается (∆ Ε = 20...80 mV). Только сварному шву, выполненному электродом FOX EV 50, свойственно более высокое ее значение (∆ Ε = 25…95 mV). Микротвердость металла до линии сплавления со стороны основного металла остается неизменной для всех исследуемых электродов (1,6…2,25 GРа), однако она ниже для шва, выполненного электродом FOX EV 50 (1,2…1,4 GPа), чем для шва, сваренного электродами Basic One и УОНИИ13/55Р (1,6…2,2 GРа).
The electrochemical, microelectrochemical characteristics and microhardness of 17Г1СУ pipe steel fragment with a weld, done by FOX EV 50, Basic One and УОНИИ-13/55Р electrodes has been studied. Corrosion potentials of the joint weld different layers and thermal affected zone near them increase the electrochemical heterogeneity to ∼130 mV, comparatively with a parent metal. Corrosion currents of the parent metal differs by ∼15%, and different layers of the joint weld – not more than by ∼69%. Microelectrochemical heterogeneity of the weld different areas when using all electrodes was identical (∆ Ε = 20…80 mV), except for the joint weld of the specimens which done by FOX EV 50 electrode (∆ Ε = 25…95 mV). The value of microhardness to the fusion line from the side of the parent metal remains unchanged for all electrodes (1.6…2.25 GРа). However, they are much lower for the weld executed by FOX EV 50 electrode (1.2…1.4 GPа), than for that done by the Basic One and УОНИИ-13/55Р electrodes (1.6…2.2 GPa).
|
| issn |
0430-6252 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/138342 |
| citation_txt |
Електрохімічні властивості зварних з’єднань сталі 17Г1СУ / М.С. Хома, Г.М. Сисин, О.І. Радкевич, М.Я. Головчук // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2011. — Т. 47, № 5. — С. 112-117. — Бібліогр.: 6 назв. — укp. |
| work_keys_str_mv |
AT homams elektrohímíčnívlastivostízvarnihzêdnanʹstalí17g1su AT sisingm elektrohímíčnívlastivostízvarnihzêdnanʹstalí17g1su AT radkevičoí elektrohímíčnívlastivostízvarnihzêdnanʹstalí17g1su AT golovčukmâ elektrohímíčnívlastivostízvarnihzêdnanʹstalí17g1su AT homams élektrohimičeskiesvoistvasvarnyhsoedineniistali17g1su AT sisingm élektrohimičeskiesvoistvasvarnyhsoedineniistali17g1su AT radkevičoí élektrohimičeskiesvoistvasvarnyhsoedineniistali17g1su AT golovčukmâ élektrohimičeskiesvoistvasvarnyhsoedineniistali17g1su AT homams electrochemicalpropertiesof17g1susteelweldedjoints AT sisingm electrochemicalpropertiesof17g1susteelweldedjoints AT radkevičoí electrochemicalpropertiesof17g1susteelweldedjoints AT golovčukmâ electrochemicalpropertiesof17g1susteelweldedjoints |
| first_indexed |
2025-11-25T22:33:32Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:33:32Z |
| _version_ |
1850567080616656896 |
| fulltext |
112
Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2011. – ¹ 5. – Physicochemical Mechanics of Materials
УДК 620.193.4
ЕЛЕКТРОХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ СТАЛІ 17Г1СУ
М. С. ХОМА, Г. М. СИСИН, О. І. РАДКЕВИЧ, М. Я. ГОЛОВЧУК
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів
Вивчено електрохімічні і мікроелектрохімічні характеристики та мікротвердість фраг-
мента труби зі сталі 17Г1СУ зі зварним швом, виконаним електродами FOX EV 50,
Basic One та УОНИИ-13/55Р. Потенціали корозії різних шарів зварного шва та зони
термічного впливу біля них збільшують електрохімічну гетерогенність до ∼130 mV,
порівняно з основним металом. Струми корозії основного металу відрізняються на
∼15%, а різних шарів зварного шва – не більше ніж на 69%. Мікроелектрохімічна ге-
терогенність різних зон зварного з’єднання, визначена методом рухомої краплі, прак-
тично не відрізняється (∆Ε = 20…80 mV). Лише зварному шву, виконаному електро-
дом FOX EV 50, властиве дещо вище її значення (∆Ε = 25…95 mV). Мікротвердість
основного металу та зони термічного впливу до лінії сплавлення для всіх електродів
становить ∼1,6…2,25 GРа. Для шва, звареного електродом FOX EV 50, вона є нижча
(1,2…1,4 GPа), ніж для виконаного електродами Basic One та УОНИИ-13/55Р
(1,6…2,2 GPа).
Ключові слова: мікроелектрохімічна гетерогенність, поляризаційні криві, потен-
ціал та струм корозії, мікротвердість.
Більшість металевих виробів містять зварні з’єднання (ЗЗ), які можуть впли-
вати на надійність експлуатації всієї конструкції. Під час прокладання трубопро-
водів широко застосовують імпортні зварювальні матеріали, основними поста-
чальниками яких є фірми Європи, Америки і Японії: ESAB, Sandvik (Швеція),
Böhler (Австрія), UTP (Німеччина), Lincoln, Oerlikon (США), Kobe (Японія) та ін.
[1, 2]. Тому мета дослідження – порівняти корозійно-електрохімічні характеристи-
ки ЗЗ сталі 17Г1СУ, виконаних електродами FOX EV 50 (Böhler), Basic One (Lin-
coln), УОНИИ-13/55Р (Росія) [3].
Матеріали та методика випро-
бувань. Вивчали характер корозії,
мікроелектрохімічну гетерогенність
та мікротвердість фрагмента труби
сталі 17Г1СУ зі зварним швом (рис. 1),
зварюваним вручну електродуговим
способом електродами FOX EV 50,
Basic One та УОНИИ-13/55Р (табл. 1).
Електрохімічні дослідження ви-
конували в 3%-му розчини NaCl, засто-
совуючи локальні комірки з робочою
поверхнею 3,14 mm2, за допомогою
потенціостата IPC-Pro. Локальні елек-
тродні потенціали різних зон ЗЗ вимірю-
вали на установці для мікроелектрохі-
мічних випробувань [4]. Мікроструктуру
Контактна особа: М. С. ХОМА, e-mail: khoma@ipm.lviv.ua
Рис. 1. Кореневий (I), заповнювальні
(II, III) та облицювальний (IV) шари
зварного шва.
Fig. 1. Weld types of 17Г1СУ steel: root (I),
filling (II, III) and facing (IV) layers.
113
ЗЗ оцінювали на електронному мікроскопі EVO 40XVP, мікротвердість – прила-
дом ПМТ-3 за навантажень на індентор 100 g з витримкою 20 s.
Таблиця 1. Хімічний склад і механічні характеристики сталі та електродів
Вміст елементів, % σТ σВ Матеріал
C Mn Si Cr Ni S P інші MPа
Cталь
17Г1СУ 0,17 1,4 0,47 0,04 0,03 0,005 0,023 ≤ 0,3 Cu;
≤ 0,034 Al 440 600
УОНИИ-
13/55Р
∅ 3 mm
0,10 1,54 0,43 0,02 0,03 0,011 0,022 0,02 Cu 380 530
FOX EV 50
∅ 3,2 mm 0,076 0,72 0,64 – 0,21 0,005 0,010 – 420 500…
640
JET-LH 70
∅ 3,2 mm 0,05 1,34 0,44 0,07 0,04 0,008 0,017 0,01 Mo; 0,01 V;
0,05 Cu 518 579
Результати випробувань та їх обговорення. Електрохімічна неоднорід-
ність ЗЗ суттєво залежить від матеріалу електрода та режимів зварювання. Її мо-
же спричинити не лише зміна хімічного складу, але й структури та фізико-меха-
нічного стану металу. Для визначення впливу марки електродів на розвиток ко-
розії у ЗЗ досліджували електрохімічну гетерогенність сталі 17Г1СУ. Методом
локальних комірок виявили, що у 3%-му розчині NaCl потенціали корозії основ-
ного металу (ОМ) та зони термічного впливу (ЗТВ) ЗЗ, виконаного електродом
FOX EV 50, на ∼70…110 mV від’ємніші, ніж зварного шва (ЗШ). При цьому стру-
ми корозії цих ділянок відрізняються несуттєво: 0,016…0,022 mА/сm2. За вико-
ристання електрода Basic One від’ємніший потенціал корозії властивий ЗТВ
(–640 mV проти –550…–590 для ЗШ та ОМ), а струми корозії різних зон ЗЗ різ-
няться більше: 0,009… 0,023 mА/сm2 (максимальне значення характерне для ЗТВ).
Коли зварювали електродом УОНИИ-13/55Р, потенціали корозії ЗТВ та ЗШ були
на ∼60…80 mV додатнішими, ніж ОМ. При цьому струми корозії всіх ділянок ЗЗ
відрізняються незначно: 0,023…0,026 mА/сm2 (табл. 1). Вищі струми корозії ЗТВ
труби, звареної усіма електродами, зумовлені, в основному, більшою швидкістю
анодних процесів. Це пов’язано із відмінностями структури різних зон ЗЗ та за-
лишковими внутрішніми напруженнями. Виявлено, що потенціали корозії різних
ділянок ОМ різняться на ∼30 mV, а струми корозії – на ∼15%. Отже, під час ви-
користання електрода УОНИИ-13/55Р електрохімічна гетерогенність поверхні
зростає до 80 mV, а коли зварювати електродами Basic One та FOX EV 50 – до
∼90 та 110 mV, відповідно. Оскільки найвід’ємніший потенціал корозії (табл. 2)
притаманний ЗТВ, то вона буде потенційним анодом.
Таблиця 2. Результати електрохімічних досліджень різних зон
зварного з’єднання сталі 17Г1СУ у 3%-му NaCl
FOX EV 50 Basic One УОНИИ-13/55Р Електрохімічні
характеристики ОМ ЗТВ ЗШ ОМ ЗТВ ЗШ ОМ ЗТВ ЗШ
Ek, mV –580 –620 –510 –590 –640 –550 –610 –530 –550
іk, mА/cm2 0,021 0,022 0,016 0,016 0,023 0,009 0,023 0,026 0,022
Дослідження різних шарів ЗШ, виконаного електродом УОНИИ-13/55Р, ви-
явило, що у 3%-му розчині NaCl значення потенціалів корозії ЗТВ найвід’ємніше
поблизу кореневого шару, а для ЗШ – властиве облицювальному шару (табл. 3).
Потенціали ЗТВ поблизу різних шарів ЗШ знаходяться в інтервалі –530…–640 mV,
114
а ЗШ – в діапазоні –510…–580 mV. Потенціали корозії для ЗШ зміщуються у
від’ємніший бік, а для ЗТВ у додатніший з переходом від кореневого до облицю-
вального шару, що може пришвидшити розчинення металу, так як саме в межах
цих ділянок зафіксована максимальна різниця потенціалу. Дещо вище значення
струму корозії ЗТВ поблизу облицювального шару. Струми корозії різних шарів
ЗШ відрізняються на 69% (рис. 2; табл. 3).
Таблиця 3. Результати електрохімічних та мікроелектрохімічних (∆E)
досліджень у 3%-му NaCl різних шарів зварного шва сталі 17Г1СУ,
виконаного електродом УОНИИ-13/55Р
Електрохімічні характеристики ЗЗ Кореневий Заповнювальний Облицювальний
іk, mA/cm2 0,021 0,019 0,026
Ek, mV –640 –595 –530
ЗТВ
поблизу
шару ∆E, mV 10…55 20…60 20…75
іk, mA/cm2 0,013 0,022 0,019
Ek, mV –510 –530 –580 ЗШ
∆E, mV 20…60 20…75 20…65
Рис. 2. Поляризаційні криві зварного з’єднання сталі 17Г1СУ, виконаного електродом
УОНИИ-13/55Р, в 3%-му NaCl: a – зона термічного впливу; b – зварний шов.
1–3 – кореневий, заповнювальний та облицювальний шари.
Fig. 2. Polarization curves of 17Г1СУ steel weld done by electrodes УОНИИ-13/55Р
in 3% NaCl: a – thermal affected zone; b – joint weld. 1–3 – root, filling and facing layers.
Металографічний аналіз показав (рис. 3), що дослідженим ЗЗ властива ферит-
но-перлітна структура. Розмір ЗТВ ∼1,5…3 mm, зерна ОМ ∼7…12 µm із яскраво
вираженою смугастістю, ЗТВ притаманні структура сорбітоподібного фериту з пер-
літом та дещо більший розмір зерна (∼15 µm). Найменший розмір зерна (∼1...3 µm)
характерний ЗШ, виконаному електродами FOX EV 50 та УОНИИ-13/55Р, а під
час зварювання електродом Basic One він зростає до ∼10 µm.
Під час сканування поверхні зразків із сталі 17Г1СУ зі ЗЗ, звареними елект-
родами FOX EV 50 та Basic One, капіляром у рухомій краплі водного розчину
МЕХ (0,045% H2SO4+0,14% H2O2+0,00005% K2Cr2O7) встановили, що мікроелек-
трохімічна гетерогенність ОМ та ЗТВ майже не відрізняється: ∆Ε = 20…80 mV.
Тут помітний перехід із області ЗТВ в область ЗШ, що проявляється у зміщенні
електродного потенціалу до від’ємніших значень (рис. 4а, b). Мікроелектрохіміч-
на гетерогенність поверхні ЗШ, виконаного електродом FOX EV 50, дещо вища
(∆Ε = 25…95 mV), ніж електродами Basic One (25…85 mV) та УОНИИ-13/55Р
(20… 80 mV) (рис. 4с). Ці результати узгоджуються із електрохімічними виміра-
ми, коли зварювали електродом УОНИИ-13/55Р, застосовуючи локальні комірки:
зміна потенціалу корозії для ЗШ становить 20…70 mV, для ЗТВ – 40…85 mV
(табл. 3), для ОМ – 30…90 mV (табл. 2), що може викликати нерівномірність ко-
розійних процесів та утворення виразок.
115
1 2 3
а
1 2 3
b
1 2 3
с
Рис. 3. Мікроструктура різних зон зварного з’єднання сталі 17Г1СУ, виконаного електро-
дами FOX EV 50 (a), Basic One (b) та УОНИИ-13/55Р (с):
1 – основний метал; 2 – зона термічного впливу; 3 – зварний шов.
Fig. 3. Microstructure of the weld different areas of 17Г1СУ steel done by electrodes
FOX EV 50 (a), Basic One (b) and УОНИИ-13/55Р (с):
1 – parent metal; 2 – thermal affected zone; 3 – joint weld.
Рис. 4. Локальні потенціали поверхні зварного
з’єднання сталі 17Г1СУ, виконаного
електродами FOX EV 50 (a), Basic One (b),
УОНИИ-13/55Р (с) у рухомій краплі МЕХ:
I – основний метал; II – зона термічного впливу;
III – зварний шов; 1 – лінія сплавлення; 2 – пора.
Fig. 4. Change of local potentials of 17Г1СУ steel
surface of the weld done by electrodes
FOX EV 50 (a), Basic One (b), УОНИИ-13/55Р
(с) in a mobile drop of MEX solution:
I – parent metal; II – thermal affected zone;
III – joint weld; 1 – fusion line; 2 – pore.
116
Шви, зварені негартованими електродами Basic One та УОНИИ-13/55Р, міс-
тять пори, в межах яких різниця значень локальних електродних потенціалів
∆Ε = 100…265 mV (рис. 4b, с).
За мікроелектрохімічного сканування ЗТВ (див. рис. 1) різних шарів ЗШ по-
близу найбільша різниця між локальними електродними потенціалами зафіксова-
на біля облицювального шару ∆Ε = 20…75 mV (рис. 5а; табл. 3). Гетерогенність
поверхні різних ділянок шва, звареного електродом УОНИИ-13/55Р, практично
однакова (рис. 5b; табл. 3), що обумовлюватиме рівномірніший розвиток корозії.
Рис. 5. Локальні потенціали поверхні зварного з’єднання сталі 17Г1СУ, виконаного
електродом УОНИИ-13/55Р у рухомій краплі МЕХ: а – зона термічного впливу;
b – зварний шов. I – кореневий; II – заповнювальний; III – облицювальний шари.
Fig. 5. Change of local potentials of 17Г1СУ steel surface of the weld done by electrode
УОНИИ-13/55Р in a mobile drop of MEX solution: а – thermal affected zone; b – joint weld.
I – root; II – filling; III – facing layers.
Дослідження мікротвердості ЗЗ, виконаного усіма електродами, виявили
(рис. 7), що до лінії сплавлення її значення практично не відрізняються (1,6…
2,25 GPа). Проте середнє значення мікротвердості шва, звареного електродами Ba-
sic One та УОНИИ-13/55Р, дещо вище (1,6…2,2 GPа), ніж електродом FOX EV 50
(1,2…1,4 GPа). Мікротвердість ЗТВ за використання електродів Basic One та
УОНИИ-13/55Р зростає до 2,25 GPа, так як їй властива феритно-перлітна голчас-
та структура з дещо вищою мікротвердістю, ніж поліедрична [5, 6]. Це чітко про-
являється для ЗТВ зразка, виконаного електродом FOX EV 50 (рис. 7).
Рис. 6. Мікротвердість зварного
з’єднання сталі 17Г1СУ, виконаного
електродами FOX EV 50, Basic One,
УОНИИ-13/55Р (криві 2–4, відповідно):
1 – лінія сплавлення; I – основний метал;
II – зона термічного впливу;
III – зварний шов.
Fig. 6. Microhardness of 17Г1СУ steel weld done by the electrodes of FOX EV 50,
Basic One, УОНИИ-13/55Р (curves 2–4, respectively); 1 – fusion line.
I – parent metal; II – thermal affected zone; III – joint weld.
Отже, найбільше значення струму корозії має ЗТВ зразків із ЗЗ, виконаними
усіма електродами. Від’ємніші значення потенціалів корозії, що властиві саме
ЗТВ, пришвидшуватимуть корозійно-механічне пошкодження. За використання
117
електрода FOX EV 50 мікроелектрохімічна гетерогенність ЗШ зростає, а мікро-
твердість знижується.
ВИСНОВКИ
Показано, що у 3%-му розчині NaCl потенціали корозії різних зон зварних
з’єднань, виконаних електродами FOX EV 50, Basic One та УОНИИ-13/55Р, різ-
няться на 20…150 mV. Швидкість корозії зони термічного впливу більша майже
в ∼1,4 рази, ніж зварного шва, звареного електродом FOX EV 50; у 2,5 рази – елект-
родом Basic One та практично не відрізняється для зварного з’єднання, виконано-
го електродом УОНИИ-13/55Р. Потенціали корозії різних шарів зварного шва та
зони термічного впливу біля них збільшують електрохімічну гетерогенність до
∼130 mV, порівняно з основним металом. Струми корозії основного металу відріз-
няються на ∼15%, а різних шарів зварного шва – не більше ніж на 69%. Мікро-
електрохімічна гетерогенність різних зон зварного з’єднання за використання всіх
електродів, визначена методом рухомої краплі, майже однакова (∆Ε = 20…80 mV),
крім зварного шва, виконаного електродом FOX EV 50 (∆Ε = 25… 95 mV). Заува-
жимо, що його мікротвердість теж нижча.
РЕЗЮМЕ. Изучены электрохимические и микроэлектрохимические храктеристики,
а также микротвердость фрагмента трубы из стали 17Г1СУ со сварным швом, выполнен-
ным электродами FOX EV 50, Basic One и УОНИИ-13/55Р. Потенциалы коррозии разных
слоев сварного шва и зоны термического влияния около них увеличивают электрохими-
ческую гетерогенность до ∼130 mV, сравнительно с основным металлом. Токи коррозии
основного металла отличаются на ∼15%, а разных слоев сварного шва – не более чем на
69%. Микроэлектрохимическая гетерогенность разных зон сварного соединения при ис-
пользовании всех электродов определена методом подвижной капли и практически не от-
личается (∆Ε = 20...80 mV). Только сварному шву, выполненному электродом FOX EV 50,
свойственно более высокое ее значение (∆Ε = 25…95 mV). Микротвердость металла до
линии сплавления со стороны основного металла остается неизменной для всех исследуе-
мых электродов (1,6…2,25 GРа), однако она ниже для шва, выполненного электродом
FOX EV 50 (1,2…1,4 GPа), чем для шва, сваренного электродами Basic One и УОНИИ-
13/55Р (1,6…2,2 GРа).
SUMMARY. The electrochemical, microelectrochemical characteristics and microhardness
of 17Г1СУ pipe steel fragment with a weld, done by FOX EV 50, Basic One and УОНИИ-13/55Р
electrodes has been studied. Corrosion potentials of the joint weld different layers and thermal
affected zone near them increase the electrochemical heterogeneity to ∼130 mV, comparatively
with a parent metal. Corrosion currents of the parent metal differs by ∼15%, and different layers
of the joint weld – not more than by ∼69%. Microelectrochemical heterogeneity of the weld
different areas when using all electrodes was identical (∆Ε = 20…80 mV), except for the joint
weld of the specimens which done by FOX EV 50 electrode (∆Ε = 25…95 mV). The value of
microhardness to the fusion line from the side of the parent metal remains unchanged for all
electrodes (1.6…2.25 GРа). However, they are much lower for the weld executed by FOX EV
50 electrode (1.2…1.4 GPа), than for that done by the Basic One and УОНИИ-13/55Р
electrodes (1.6…2.2 GPa).
1. http://weldingsite.com.ua/spravochnik/analogi/
2. http://www.boehler-welding.com
3. http://www.lincolnelectric.com/products/msds/
4. Хома М. С., Сисин Г. М. Корозійно-електрохімічні характеристики сталі 10Г2С1 магі-
стрального газопроводу, експлуатованого протягом 45 років // Проблеми корозії і про-
тикорозійного захисту матеріалів: в 2-х т. – Спецвип. журн. “Фіз.-хім. механіка мате-
ріалів”. – 2010. – № 5. – С. 650–654.
5. Гуляeв А. П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1977. – 647 с.
6. Труфяков В. И. Усталость сварных соединений. – К.: Наук. думка, 1973. – 216 с.
Одержано 29.06.2011
|