Проблеми зварювання високомарганцевих сталей
The sensitivity of high-manganese steels to deformation and heat treatment leads to problems with their welding. They consist in the tendency to crack formation in the zone of thermal influence during rapid heating and cooling. They are also characterized by sensitivity to overheating, which is expr...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-4-5 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Репозитарії
Metal Science and Treatment of Metals| id |
oai:ojs2.localhost:article-323 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Metal Science and Treatment of Metals |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-12-29T09:42:30Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
високомарганцеві сталі TWIP зварювання структурно-фазові особливості дефекти |
| spellingShingle |
високомарганцеві сталі TWIP зварювання структурно-фазові особливості дефекти Schwab, S. L. Semenko, A. U. Skorobagatko, Yu. P. Smirnov, O. M. Voron, M. M. Tymoshenko, A. M. Проблеми зварювання високомарганцевих сталей |
| topic_facet |
high-manganese steels TWIP welding structural and phase features defects високомарганцеві сталі TWIP зварювання структурно-фазові особливості дефекти |
| format |
Article |
| author |
Schwab, S. L. Semenko, A. U. Skorobagatko, Yu. P. Smirnov, O. M. Voron, M. M. Tymoshenko, A. M. |
| author_facet |
Schwab, S. L. Semenko, A. U. Skorobagatko, Yu. P. Smirnov, O. M. Voron, M. M. Tymoshenko, A. M. |
| author_sort |
Schwab, S. L. |
| title |
Проблеми зварювання високомарганцевих сталей |
| title_short |
Проблеми зварювання високомарганцевих сталей |
| title_full |
Проблеми зварювання високомарганцевих сталей |
| title_fullStr |
Проблеми зварювання високомарганцевих сталей |
| title_full_unstemmed |
Проблеми зварювання високомарганцевих сталей |
| title_sort |
проблеми зварювання високомарганцевих сталей |
| title_alt |
Problems of high-manganese steels welding |
| description |
The sensitivity of high-manganese steels to deformation and heat treatment leads to problems with their welding. They consist in the tendency to crack formation in the zone of thermal influence during rapid heating and cooling. They are also characterized by sensitivity to overheating, which is expressed in the possibility of the carbides precipitation and structure heterogenization. Tendency to cold-hardening due to welding stress can also cause micro- and macro-defects and reduce the quality and reliability of the welded joint.
The work represents analysis of the modern global experience of high-manganese steels welding in various ways and with the use of various materials. The importance of maintaining the homogeneity of the chemical composition between the weld metal and the base material is shown in order to prevent the formation of martensite due to an austenite stability decrease. While welding dissimilar steels, the release of harmful carbides can occur, so such joints should be preheated with controlled cooling. Welding of high-manganese austenitic steels is not recommended to be performed with a consumable electrode made of stainless austenitic steel due to the formation of significant structural and phase heterogeneity, eutectics and cracks that can pass from the welding zone through heat affected zone to the base metal. As a result of the research analysis, it was established that the welding of high-manganese steels is best performed with electrodes with a chemical composition that is close to the materials being welded. Before welding, it is recommended to reduce the level of residual stress and cold hardening by heat treatment. Welding should be carried out under the conditions of minimizing the thermal load on the material, which is achieved by low-current and short-seam welding, as well as by preheating the metal. For welding thin parts from high-manganese steels, laser welding can be used. For larger thicknesses, welding with a fusible electrode in an environment of shielding gases (MIG\MAG) and argon arc welding with a non-fusible electrode (TIG) is applicable. |
| publisher |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-4-5 |
| work_keys_str_mv |
AT schwabsl problemsofhighmanganesesteelswelding AT semenkoau problemsofhighmanganesesteelswelding AT skorobagatkoyup problemsofhighmanganesesteelswelding AT smirnovom problemsofhighmanganesesteelswelding AT voronmm problemsofhighmanganesesteelswelding AT tymoshenkoam problemsofhighmanganesesteelswelding AT schwabsl problemizvarûvannâvisokomargancevihstalej AT semenkoau problemizvarûvannâvisokomargancevihstalej AT skorobagatkoyup problemizvarûvannâvisokomargancevihstalej AT smirnovom problemizvarûvannâvisokomargancevihstalej AT voronmm problemizvarûvannâvisokomargancevihstalej AT tymoshenkoam problemizvarûvannâvisokomargancevihstalej |
| first_indexed |
2025-09-24T17:41:18Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:41:18Z |
| _version_ |
1850410126652997632 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-3232024-12-29T09:42:30Z Problems of high-manganese steels welding Проблеми зварювання високомарганцевих сталей Schwab, S. L. Semenko, A. U. Skorobagatko, Yu. P. Smirnov, O. M. Voron, M. M. Tymoshenko, A. M. high-manganese steels TWIP welding structural and phase features defects високомарганцеві сталі TWIP зварювання структурно-фазові особливості дефекти The sensitivity of high-manganese steels to deformation and heat treatment leads to problems with their welding. They consist in the tendency to crack formation in the zone of thermal influence during rapid heating and cooling. They are also characterized by sensitivity to overheating, which is expressed in the possibility of the carbides precipitation and structure heterogenization. Tendency to cold-hardening due to welding stress can also cause micro- and macro-defects and reduce the quality and reliability of the welded joint. The work represents analysis of the modern global experience of high-manganese steels welding in various ways and with the use of various materials. The importance of maintaining the homogeneity of the chemical composition between the weld metal and the base material is shown in order to prevent the formation of martensite due to an austenite stability decrease. While welding dissimilar steels, the release of harmful carbides can occur, so such joints should be preheated with controlled cooling. Welding of high-manganese austenitic steels is not recommended to be performed with a consumable electrode made of stainless austenitic steel due to the formation of significant structural and phase heterogeneity, eutectics and cracks that can pass from the welding zone through heat affected zone to the base metal. As a result of the research analysis, it was established that the welding of high-manganese steels is best performed with electrodes with a chemical composition that is close to the materials being welded. Before welding, it is recommended to reduce the level of residual stress and cold hardening by heat treatment. Welding should be carried out under the conditions of minimizing the thermal load on the material, which is achieved by low-current and short-seam welding, as well as by preheating the metal. For welding thin parts from high-manganese steels, laser welding can be used. For larger thicknesses, welding with a fusible electrode in an environment of shielding gases (MIG\MAG) and argon arc welding with a non-fusible electrode (TIG) is applicable. Чутливість високомарганцевих сталей до деформації та термічної обробки призводить до проблем з їх зварюванням. Вони полягають у схильності до тріщиноутворення в зоні термічного впливу під час швидкого нагрівання і охолодження. Для них також є характерною чутливість до перегріву, яка виражається у можливості виділення карбідів та гетерогенізації структури. Схильність до наклепування через напруження при зварюванні також може спричинити виникнення мікро і макродефектів та знизити якість і надійність зварного з’єднання. В роботі проаналізовано сучасний світовий досвід зварювання високомарганцевих сталей різними способами та із застосуванням різних матеріалів. Показано важливість збереження однорідності хімічного складу між металом шва та основним матеріалом, щоб запобігти утворенню мартенситу через пониження стабільності аустеніту. При зварюванні різнорідних сталей може відбуватися виділення шкідливих карбідів, тому такі з’єднання піддають попередньому підігріву з контрольованим охолодженням. Зварювання високомарганцевих аустенітних сталей не рекомендується проводити плавким електродом з нержавіючої аустенітної сталі через утворення значної структурно-фазової неоднорідності, евтектики і тріщин, які здатні пройти від шва до основного металу. В результаті проведеного аналізу досліджень встановлено, що зварювання високомарганцевих сталей найкраще проводити електродами з хімічним складом, що є близьким до матеріалів, що зварюються. Перед зварюванням рекомендується проводити зниження рівня залишкових напружень та наклепування термічною обробкою. Зварювання потрібно проводити за умов мінімізації теплового навантаження на матеріал, що досягається низькострумовим та короткошовним зварюванням, а також попереднім підігрівом металу. Для зварювання тонких деталей із високомарганцевих сталей можна використовувати лазерне зварювання, для більших товщин зварювання плавким електродом в середовищі захисних газів (MIG\MAG) та аргонодугове зварювання неплавким електродом (TIG). Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2024-12-24 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-4-5 10.15407/mom2024.04.051 Scientific Technical Journal; Vol. 30 No. 4 (2024): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 51-61 Науково-технічний журнал; Том 30 № 4 (2024): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 51-61 2664-2441 2073-9583 10.15407/mom2024.04 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2024-4-5/326 Copyright (c) 2024 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |