Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений
Проведено исследование влияния УЗПО на сварные соединения реакторных сталей Х18Н10Т и 15Х2НМФА. Показано, что после такого воздействия в поверхностном слое сварного шва формируется структурное состояние с более равномерным уровнем внутренних напряжений. Это позитивным образом влияет на прочностные х...
Saved in:
| Date: | 2003 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2003
|
| Series: | Вопросы атомной науки и техники |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78430 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений/ В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78430 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-784302025-02-09T12:52:36Z Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений Ультразвукова поверхнева обробка (УЗПО) реакторних матеріалів. Повідомлення 2. УЗПО зварних з’єднань Ultrasonic superficial processing ( USP) reactor materials. Report 2. USP of welded connections Нетесов, В.М. Березняк, П.А. Ожигов, Л.С. Хандак, В.В. Краткие сообщения Проведено исследование влияния УЗПО на сварные соединения реакторных сталей Х18Н10Т и 15Х2НМФА. Показано, что после такого воздействия в поверхностном слое сварного шва формируется структурное состояние с более равномерным уровнем внутренних напряжений. Это позитивным образом влияет на прочностные характеристики поверхности сварного шва. Проведено дослідження впливу УЗПО на зварні з’єднання реакторних сталей Х18Н10Т та 15Х2НМФА. Доведено, що після такого впливу, в поверхневому шарі зварного шву формується структурний стан з більш рівномірним рівнем внутрішніх напружень. Це позитивним чином впливає на характеристики міцності поверхні зварного шву. The research of influence USP on welded connections reactor steels 18Cr10NiТi and 15Cr2NiMoV is carried out. It is showed, that after such influence in a superficial layer of a welded joint the structural connection with more uniform level of internal pressure is formed. It is of positive on the effect on the strength characteristic of welded joint. 2003 Article Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений/ В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78430 621.789 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» 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 Нетесов, В.М. Березняк, П.А. Ожигов, Л.С. Хандак, В.В. Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений Вопросы атомной науки и техники |
| description |
Проведено исследование влияния УЗПО на сварные соединения реакторных сталей Х18Н10Т и 15Х2НМФА. Показано, что после такого воздействия в поверхностном слое сварного шва формируется структурное состояние с более равномерным уровнем внутренних напряжений. Это позитивным образом влияет на прочностные характеристики поверхности сварного шва. |
| format |
Article |
| author |
Нетесов, В.М. Березняк, П.А. Ожигов, Л.С. Хандак, В.В. |
| author_facet |
Нетесов, В.М. Березняк, П.А. Ожигов, Л.С. Хандак, В.В. |
| author_sort |
Нетесов, В.М. |
| title |
Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений |
| title_short |
Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений |
| title_full |
Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений |
| title_fullStr |
Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений |
| title_full_unstemmed |
Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений |
| title_sort |
ультразвуковая поверхностная обработка (узпо) реакторных материалов. сообщение 2. узпо сварных соединений |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| publishDate |
2003 |
| topic_facet |
Краткие сообщения |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78430 |
| citation_txt |
Ультразвуковая поверхностная обработка (УЗПО) реакторных материалов. Сообщение 2. УЗПО сварных соединений/ В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак // Вопросы атомной науки и техники. — 2003. — № 6. — С. В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Вопросы атомной науки и техники |
| work_keys_str_mv |
AT netesovvm ulʹtrazvukovaâpoverhnostnaâobrabotkauzporeaktornyhmaterialovsoobŝenie2uzposvarnyhsoedinenij AT bereznâkpa ulʹtrazvukovaâpoverhnostnaâobrabotkauzporeaktornyhmaterialovsoobŝenie2uzposvarnyhsoedinenij AT ožigovls ulʹtrazvukovaâpoverhnostnaâobrabotkauzporeaktornyhmaterialovsoobŝenie2uzposvarnyhsoedinenij AT handakvv ulʹtrazvukovaâpoverhnostnaâobrabotkauzporeaktornyhmaterialovsoobŝenie2uzposvarnyhsoedinenij AT netesovvm ulʹtrazvukovapoverhnevaobrobkauzporeaktornihmateríalívpovídomlennâ2uzpozvarnihzêdnanʹ AT bereznâkpa ulʹtrazvukovapoverhnevaobrobkauzporeaktornihmateríalívpovídomlennâ2uzpozvarnihzêdnanʹ AT ožigovls ulʹtrazvukovapoverhnevaobrobkauzporeaktornihmateríalívpovídomlennâ2uzpozvarnihzêdnanʹ AT handakvv ulʹtrazvukovapoverhnevaobrobkauzporeaktornihmateríalívpovídomlennâ2uzpozvarnihzêdnanʹ AT netesovvm ultrasonicsuperficialprocessinguspreactormaterialsreport2uspofweldedconnections AT bereznâkpa ultrasonicsuperficialprocessinguspreactormaterialsreport2uspofweldedconnections AT ožigovls ultrasonicsuperficialprocessinguspreactormaterialsreport2uspofweldedconnections AT handakvv ultrasonicsuperficialprocessinguspreactormaterialsreport2uspofweldedconnections |
| first_indexed |
2025-11-26T01:24:20Z |
| last_indexed |
2025-11-26T01:24:20Z |
| _version_ |
1849814176845791232 |
| fulltext |
УДК 621.789
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА (УЗПО)
РЕАКТОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
СООБЩЕНИЕ 2. УЗПО СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
В.М. Нетесов, П.А. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
г. Харьков, Украина
Проведено исследование влияния УЗПО на сварные соединения реакторных сталей Х18Н10Т и 15Х2НМФА.
Показано, что после такого воздействия в поверхностном слое сварного шва формируется структурное состояние с
более равномерным уровнем внутренних напряжений. Это позитивным образом влияет на прочностные характеристики
поверхности сварного шва.
В ранее приведенных сообщениях [1,2] было
показано, что УЗПО приводит к улучшению
эксплуатационных характеристик конструкционных
материалов. Причем роль такого воздействия в
значительной мере зависит от структурного
состояния обрабатываемого объекта и может
сопровождаться как процессами деформационного
упрочнения, связанными с увеличением степени
искаженности структуры, так и реализацией
релаксационных процессов, приводящих к
разупрочнению. Исходя из вышесказанного,
большой практический интерес для дальнейших
исследований влияния данного вида воздействия
представляют собой металлические объекты, в
которых в силу ряда технологических причин, после
их изготовления формируются различные структур-
ные состояния и прочностные свойства. Наиболее
наглядно это заметно в местах сварных швов. В
сварном соединении основной металл, металл
сварного шва и околошовной зоны, существенно
отличаются по своей структуре и механическим
свойствам. Как известно [3] многие металло-
конструкции крупных ядерных энергетических
установок монтируют без термической обработки.
Это делает остаточные сварочные напряжения очень
важным фактором, определяющим прочность
установки в целом. Одним из видов их повреждения
являются так называемые локальные разрушения
околошовной зоны. Внешне они проявляются в
образовании трещин на линии сплавления. Трещины
образуются на поверхности и растут в глубь
металла. Исходя из этого, перед настоящей работой
была поставлена цель – рассмотреть влияние УЗПО
на прочностные характеристики сварных швов
некоторых реакторных сталей.
Исследовались сварные швы сталей Х18Н10Т и
15Х2НМФА. Заготовками для образцов из стали
Х18Н10Т служили две сварные пластины листового
металла. Причем одна пластина представляла собой
сталь обычного промышленного состава, а вторая
была дополнительно микролегирована скандием
(Sc). В случае стали 15Х2НМФА, заготовкой
служила часть корпуса реактора, вырезанная в месте
сварного соединения. Из этого металла
изготавливали пластины. В дальнейшем часть
пластин обеих партий подвергалась двухсторонней
УЗПО на описанной ранее установке [1]. После
обработки из этих пластин на электроискровом
станке вырезали плоские образцы (рис. 1). Вырезка
образцов из стали Х18Н10Т проводилась таким
образом, чтобы сварной шов находился в
центральной части образца (а).
Х18Н10Т Сварной шов Х18Н10Т+Sc
а
Сварной шов 15Х2НМФА
б
Рис.1. Схема вырезки микрообразцов для УЗПО
Рабочая часть образца из стали 15Х2НМФА
состояла из сварного шва и основного металла (б)
Обычно прочность сварного соединения
определяется прочностью сварных металлов,
технологией сварки, прочностью сварного шва либо
прочностью наиболее слабой «зоны» [3].
Как было установлено в нашем случае,
прочность сварного соединения образцов стали
Х18Н10Т определяется микролегированной сталью.
При растяжении таких образцов пластическая
деформация локализуется в части образца стали
Х18Н10Т со скандием. Разрушение происходит в
околошовной зоне.
После УЗПО характер разрушения образцов не
изменяется, прочностные характеристики
увеличиваются (таблица).
Механические свойства образцов стали Х18Н10Т
(числитель) и стали15Х2НМФА (знаменатель)
Состояние
образцов
Механические характеристики
σ0,2 , МПа σB, МПа δ-равно-
мерное, %
δ-общее,
%
исходное 420/550 590/670 9/3 20/11
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c. 124-126.
124
После УЗПО 510/553 610/670 11/5 20/11
Прочность образцов стали 15Х2НМФА
определяется основным металлом. Значительных
изменений прочностных характеристик этих
образцов после УЗПО не обнаружено, и они
остаются на уровне исходных значений. Следует
отметить, что для обеих партий образцов после
УЗПО, характерно увеличение области равномерной
деформации.
Проведенные металлографические исследования
показали, что сварное соединение имеет очень
сложное структурное состояние (рис. 2), которое
условно можно разделить на несколько «зон»,
имеющих свои структурные особенности: 1 –
основной металл – сталь Х18Н10Т характеризуется
крупнозернистой структурой; 2 – ярко выраженная
граница стыка сварного шва, имеющая со стороны
стали Х18Н10Т мелкозернистую структуру; 3 –
сварной шов с размерами и формой зерен
характерных для литого металла; 4 – размытая
граница стыка со стороны стали Х18Н10Т + Sc,
имеющая смешанную мелко- и крупнозернистую
структуру; 5 – основной металл стали Х18Н10Т + Sc
с мелкозернистой структурой.
Рис.2. Структура поверхности сварного
соединения. Цифрами пронумерованы характерные
структурные состояния различных «зон»
При дальнейших исследованиях было
установлено, что каждой структурной зоне сварного
соединения соответствует определенный уровень
микротвердости.
На рис. 3 показано изменение микротвердости по
длине рабочей части образцов, представляющих
собой сварное соединение (а). Как видно, это
изменение характеризуется наличием провалов Нµ,
которые находятся в зоне стыков основного металла
со сварным швом и ярко выраженным максимумом,
проявляющимся в «зоне» сварного шва (кривая 1).
УЗПО повышает микротвердость основных
металлов, границ сплавления и снижает ее значение
в зоне сварного шва (кривая 2).
После поверхностной обработки в зоне сварного
соединения происходит выравнивание значений
микротвердости поверхности образцов. Наиболее
наглядно это видно на сварном соединении стали
15Х2НМФА (б). В этом случае после УЗПО
происходит практически полное выравнивание
внутренних нарушений в поверхностном слое
образца, обеспечивающих равномерный уровень
значений микротвердости (кривая 2).
Х18Н10Т Сварной шов Х18Н10Т+Sc
Сварной шов 15Х2НМФА
Рис.3. Изменение микротвердости по длине рабочей
части образцов стали Х18Н10Т (а) и 15Х2НМФА
(б): 1 – до обработки;2 – после УЗПО
Таким образом, на основании проведенных
исследований можно сделать заключение о том, что
УЗПО способствует формированию в
поверхностном слое сварного соединения
структурных состояний с более равномерным
уровнем внутренних напряжений. Это позитивным
образом влияет на характер распределения
микротвердости в зоне сварного соединения и на
пластичность сварного шва.
ЛИТЕРАТУРА
1.В.К. Аксенов, П.А. Данилов, А.В. Мац, В.М.
Нетесов, А.А. Яес. Ультразвуковая поверхностная
обработка стали Х18Н10Т с различным
структурным состоянием //Проблемы прочности.
1989, № 9, с.111–114.
2.И.А. Гиндин, В.М. Нетесов, Л.С. Ожигов, А.А.
Яес. Ультразвуковая поверхностная обработка
реакторных материалов. Сообщение 1. Влияние
ультразвуковой поверхностной обработки на
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c. 124-126.
125
ударную вязкость стали15Х2НМФА //Вопросы
атомной науки и техники. Серия «Физика
радиационных повреждений и радиационное
материаловедение». 1989, вып.1(4), 2(5), с.110–113.
3.Ю.Ф. Баландин, И.А. Горин, Ю.И. Звездин, В.Г.
Марков. Конструкциооные материалы АЭС. М:
«Энергоатомиздат», 1984, с. 278.
УЛЬТРАЗВУКОВА ПОВЕРХНЕВА ОБРОБКА (УЗПО) РЕАКТОРНИХ МАТЕРІАЛІВ
ПОВІДОМЛЕННЯ 1. УЗПО ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ
В.М. Нетьосов , П.О. Березняк, Л.С. Ожигов, В.В. Хандак
Проведено дослідження впливу УЗПО на зварні з’єднання реакторних сталей Х18Н10Т та 15Х2НМФА. Доведено,
що після такого впливу, в поверхневому шарі зварного шву формується структурний стан з більш рівномірним рівнем
внутрішніх напружень. Це позитивним чином впливає на характеристики міцності поверхні зварного шву.
ULTRASONIC SUPERFICIAL PROCESSING ( USP) REACTOR MATERIALS.
REPORT 1. USP OF WELDED CONNECTIONS
V.N. Netesov, P.A. Bereznyak, L.S. Ozhigov, V.V. Handak
The research of influence USP on welded connections reactor steels 18Cr10NiТi and 15Cr2NiMoV is carried out. It is
showed, that after such influence in a superficial layer of a welded joint the structural connection with more uniform level of
internal pressure is formed. It is of positive on the effect on the strength characteristic of welded joint.
_________________________________________________________________________________
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2003. № 6.
Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение (84), c. 124-126.
126
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
г. Харьков, Украина
|