СТРУКТУРА И КОРРОЗИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЛИТОЙ Cr-Ni-Mo-N-СТАЛИ, ПОЛУЧЕННЫХ СВАРКОЙ С НИЗКОЙ ПОГОННОЙ ЭНЕРГИЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОАЗОТИСТОЙ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование сварных соединений, изготовленных из пластин толщиной 20 мм литой аустенитной Cr-Ni-Mo-N-стали c высоким содержанием азота (~0,6 мас.%), полученных дуговой сваркой с низкой погонной энергией в защитной среде аргона. По разработанной техно логии сварки получены качественные бездефектные сварные соединения. Показана возможность сохранения при сварке по использованной технологии с низкой погонной энергией сварки высо кого (0,58 мас.%) содержания азота в металле сварного шва. Полученные сварные соединения характеризовались аустенитной структурой металла шва с минимальным количеством отдель ных частиц δ-феррита; в металле шва и околошовной зоне отсутствовали цепочки нитридов по границам зерен. Благодаря этому при испытаниях на электрохимическую коррозию в 3,5%-ном растворе NaCl сварные соединения проявили высокую устойчивость к воздействию данной среды и имели плавную зависимость в координатах плотность тока—потенциал.

Об авторах

В. С Костина

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Email: vskostina@yandex.ru
Москва

М. В Костина

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

А. Э Кудряшов

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

Т. В Шибаева

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

И. В Спицина

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (ИМЕТ РАН)

Москва

Список литературы

  1. Berns, H. Manufacture and application of high nitrogen steels / H. Berns // ISIJ Intern. 1996. V.36 №7. P.909—904.
  2. Simmons, J.W. Overview : high-nitrogen alloying of stainless steels / J.W. Simmons // Mater. Sci. Eng. Ser. A. 1996. V.207. P.159—169.
  3. Foct, J. Future developments and applications of nitrogen-bearing steels and stainless steels / J. Foct // Sadhana. 2003. V.28. P.731—737. (Pt. 3, 4).
  4. Speidel, M.O. Nitrogen containing austenitic stainless steels / M.O. Speidel // Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 2006. Bd.37. №10. S.875— 880.
  5. Банных, О.А. О возможности применения в российском арматуростроении аустенитных азотистых сталей / О.А. Банных, В.М. Блинов, М.В. Костина, Е.В. Блинов, С.О. Мурадян // Арматуростроение. 2014. №89. С.67—76.
  6. Holmberg, B. Progress on welding of high nitrogen alloyed austenitic stainless steels / B. Holmberg // Welding in the World. 2002. V.46. Is.1,2. P.3—9.
  7. Mrityunjoy Hazraa. Friction welding of a nickel free high nitrogen steel : influence of forge force on microstructure, mechanical properties and pitting corrosion resistance / Mrityunjoy Hazraa, Koti palli Srinivasa Rao, Gankidi Madhusudhan Reddy // J.MRT. 2014. V.3(1). P.90—100.
  8. Liu, Z. Design and evaluation of nitrogen-rich welding wires for high nitrogen stainless steel / Z. Liu, C. Fan, C. Chen, Z. Ming, C. Yang, S. Lin, L. Wang // J. Mater. Processing Technol. 2020. V.288. Р.1—13.
  9. Harzenmoser, M. Welding of high nitrogen steels / M. Harzenmoser // Mater. Manufact. Processes. 2004. V.19. Is.1. P.75—86. DOI : 10.1081/AMP-120027503.
  10. Kamiya, O. Microporosity formation in partially melted zone during welding of high nitrogen austenitic stainless steels / O. Kamiya, Z.W. Chen, Y. Kikuchi // J. Mater. Sci. 2002. V.37. Is.12. P.2475—2481.
  11. Kokawa, H. Nitrogen absorption and desorption by steels during arc and laser welding / H. Kokawa // Welding Intern. 2004. V.18. Is.4. P.277—287.
  12. Du Toit, M. Nitrogen control during the autogenous ARC welding of stainless steel / M. Du Toit, P.C. Pistorius // Welding in the World. 2003. V.47. Is.9—10. P.30—43.
  13. Huang, H-Y. Effects of shielding gas composition and activating flux on GTAW weldments / H-Y. Huang // Mater. Des. 2009. V.30. Is.7. P.2404—2409.
  14. Kah, P. Influence of shielding gases in the welding of metals / P. Kah, J. Martikainen // Intern. J. Adv. Manuf. Technol. 2013. V.64. P.1411—1421. DOI : 10.1007/s00170-012-4111-6.
  15. Lyttle, K. Selecting a shielding gas for joiningstainless steel / K. Lyttle, G. Stapon // The Fabricator. 2004. V.34. Is.6. P.2—4.
  16. Lin, Z. Influence of nitrogen and heat input on weld metal of gas tungsten arc welded high nitrogen steel / Z. Lin, T. Zhi-Ling, P. Yun, Q. Yan-Chang, W. YanJie // Proceed. of Sino-Swedish Struct. Mater. Symp. 2007. P.259—262.
  17. Liu, Z. Optimization of shielding gas composition in high nitrogen stainless steel gas metal arc welding / Z. Liu, C. Fan, Z. Ming, C. Chen, C. Yang, S. Lin, L. Wang // J. Manufact. Processes. 2020. V.58. P.19—29. DOI : 10.1016/j.jmapro.2020.08.001.
  18. Qiang, W. Shielding gas effects on double-sided synchronous autogenous GTA weldability of high nitrogen austenitic stainless steel / W. Qiang, K. Wang // J. Mater. Process. Technol. 2017. №7. P.169—181. DOI : 10.1016/j.jmatprotec.2017.07.021.
  19. Dongqing, Y. Droplet transfer behavior and weld formation of gas metal arc welding for high nitrogen austenitic stainless steel / Y. Dongqing, X. Hanying, H. Yong, Y. Dejun, L. Dong, P. Yong, W. Kehong // J. Manuf. Process. 2021. V.65. P.491—501. DOI : 10.1016/j.jmapro.2021.03.048.
  20. Liu, Z. Optimization of the microstructure and mechanical properties of the high nitrogen stainless steel weld by adding nitrides to the molten pool / Z. Liu, C. Fan, C. Chen, Z. Ming, A. Liu, C. Yang, S. Lin, L. Wang // J. Manuf. Process. 2020. P.355—364.
  21. Пат. RU 2768949 : МПК В32К35/30. Сварочная проволока с высоким содержанием азота / Костина В.С., Костина М.В., Дормидонтов Н.А., Мурадян С.О. ; патентообладатель ИМЕТ РАН ; заявл 16.04.2021 ; опубл. 25.03.2022. Бюл.9.
  22. Костина В.С. Исследование и развитие технологических основ сварки высокоазотистых коррозионно-стойких Cr-Ni-Mn-Mo аустенитных сталей : автореф. дис. … канд. техн. наук / Костина Валентина Сергеевна. — М., ИМЕТ РАН, 2020. 26 с.
  23. Fu Rui-Dong. Influence of welding parameters on nitrogen content in welding metal of 32Mn-7Cr-lMo0,3N austenitic steel / Fu Rui-Dong, Qiu Liang, Wang Cun-Yu, Wang Qing-Feng, Zheng Yang-Zeng // J. Cent. South Univ. Technol. 2005. V.12. №1. P.22— 26.
  24. http://www-eng.lbl.gov/~shuman/NEXT/MATERIALS&COMPONENTS/ss-weld_manual_ avesta.pdf
  25. Фоминых, В.П. Ручная дуговая сварка / В.П. Фоминых, А.П. Яковлев. — М. : Высшая школа, 1986. 288 с. —
  26. Мурадян, С.О. Структура и свойства литейной коррозионно-стойкой стали, легированной азотом : автореф. дис … канд. техн. наук / Мурадян Саркис Ованесович. — М., ИМЕТ РАН. 2016. 26 с.
  27. Ogawa, M. Chromium nitride preci pitation behavior in weld heat-affected zone of high nitrogen stainless steel / M. Ogawa, K. Hiraoka, Y. Katada, M. Sagara, S. Tsukamoto // ISIJ Intern. 2002. V.42. №12. P.1391—1398.
  28. Hosseini, V.A. Nitrogen loss and effects on microstructure in multi pass TIG welding of a super duplex stainless steel / V.A. Hosseini, S. Wessman, K. Hurtig, L. Karlsson // Mater. Des. 2016. V.98. P.88—97.
  29. Joonoh Moon. Different aspect of pitting corrosion and interphase corrosion in the weld heat-affected zone of high-nitrogen Fe-18Cr-10Mn-N steel / Joonoh Moon, Heon-Young Ha, Tae-Ho Lee, Changhee Lee // Mater. Chem. Phys. 2013. V.142. P.556—563.
  30. Фомина, О.В. Создание технологических принципов управления структурой и физико-механическими свойствами высокопрочной аустенитной азотсодержащей стали : автореф. дис. … докт. техн. наук / Фомина Ольга Владимировна. — СПб., 2018. 50 с.
  31. Mohammed, R. Effect of filler wire composition on microstructure and pitting corrosion of nickel free high nitrogen stainless steel GTA welds / Raffi Mohammed, G. Madhusudhan Reddy, K. Srinivasa Rao // Trans. Indian. Inst. Met. 2016. V.69(10). P.1919—1927.
  32. Mohammed, R. Microstructure and pitting corrosion of shielded metal arc welded high nitrogen stainless steel / Raffi Mohammed, G. Madhusudhan Reddy, K. Srinivasa Rao // Defence Technol. 2015. V.11. Is.3. P.237—243.
  33. Сварка и свариваемые материалы : справочник : в 3 т. Т.1. Свариваемость материалов / под общ. ред. В.Н. Волченко. — М. : Металлургия, 1991. 528 с.
  34. Jarglius-Petterson, R.F.A. Application on the pitting resistance equivalent concept to some highly alloyed austenitic stainless steels / R.F.A. Jarglius-Petterson // Corrosion. 1998. V.54. №2. P.162—168.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024