Вплив молíбдену на корозíйно-механíчнí властивостí зварювальних з’єднань вуглецевої сталí

Ключові слова: зварювання, корозія, тріщиностійкість, міцність, сульфіди, водень

Анотація

Наведено результати експериментальних досліджень впливу молібденової домішки на корозійно-механічні власти-
вості наплавленого металу зварювальних з’єднань вуглецевої сталі марки 20. Встановлено, що найбільш високі й
стабільні значення ударної в’язкості й характеристик спротиву розвитку тріщин (К1с і δс), а також стійкості проти су-
льфідного корозійного розтріскування метала шва трубних сталей досягаються при концентрації молібдену в ньому
від 0,2 до 0,4%, яка реалізується вводом в електродне покриття молібденового порошку в кількості 0.5-1.0%.
На базі отриманих результатів визначено оптимальний хімічний склад наплавленого метала, який характеризується
дрібнозернистою структурою з незначною кількістю неметалевих вкраплень глобулярної форми. Такий хімічний і
структурний склад зварювального шва реалізується оптимальним вмістом і співвідношенням феросплавів
(FeMn, FeSi і FeTi) в електродному покритті. Оптимальний вміст легуючої мікродобавки – молібдену слід вибирати,
виходячи одночасно не лише з впливу молібдену на розмір структурних складових, але, головне, з її впливу на коро-
зійно-механічні властивості метала зварювального шва. Покращення механічних властивостей, зокрема, ударної
в’язкості і параметрів в’язкості руйнування метала шва, легованого молібденом, можна пояснити його сприятливим
впливом на структурну та хімічну неоднорідність наплавленого метала. Для оцінювання ступеню цього впливу сто-
совно електродів з основним покриттям, проведено дослідження сучасними методами металографічного аналізу.
Порівняння даних структурного та мікрорентгеноспектрального аналізу дозволяє передбачити, що покращення плас-
тичних властивостей метала шва при легуванні молібденом зв’язано з тим, що молібден зміщає область γ – α -
перетворення вбік більш низьких температур, сприяючи тим самим утворенню достатньо дисперсної та однорідної
структури нижнього бейніту з мінімальною шириною доевтектойдної феритної оторочки.

Посилання

1. Makarenko, V.D., Korobko, B.O. & Vynnykov, Yu.L.
(2018). Innovative materials and technologies in oil and gas
industry. Nizhyn: Nizhyn Mykola Gogol State University.
2. Onyshchenko, V.O., Vynnykov, Yu.L., Zotsenko, M.L.,
Pichuhin, S.F., Kharchenko, M.O., Stepova, O.V.,
Savyk, V.M., Molchanov, P.O., Vynnykov, P.Iu. &
Hanoshenko, O.M. (2018). Effective structural and technological
solutions of oil and petroleum products transportation
facilities in difficult engineering-geological conditions.
Poltava: IE Pusan.
3. Sukhenko, Yu.H., Lytvynenko, O.A. & Sukhenko V.Iu.
(2010). Equipment reliability and durability of food and
processing industries. Kyiv: NUFT.
4. ISO 13623:2009(en). (2019). Petroleum and natural gas
industries. – Pipeline transportation systems. Technical
Committee ISO/TC 67.
5. DIN EN 12007-1:2012-10. (2012). Gas infrastructure –
Pipelines for maximum operating pressure up to and including
16 bar – P. 1: General functional requirements; German
version EN 12007-1:2012, Germany.
6. Makarenko, V.D., Korobko, B.O. & Vynnykov, Yu.L.
(2018). Experimental testing of pipelines. Nizhyn: Nizhyn
Mykola Gogol State University.
7. Ellenberger, J.P. (2014). Piping and Pipeline Calculations
Manual. Construction, Design Fabrication and Examination.
USA: Oxford: Elsevier.
8. Vovk, O.V. et. al. (2017). Analysis of accidents at main
pipelines for the period 2005 – 2015 Energy: economics,
technologies, ecology, 4, 113-118.
9. Bai, Y. (2001). Pipelines and risers. USA: Oxford:
Elsevier.
10. Hrudz, Ya.V. (2012). Energy efficiency of gas transportation
systems. Ivano-Frankivsk: Lileia-NV.
11. ASME B31.4. (2002). Pipeline Transportation Systems
for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids. American Society
of Mechanical Engineers. New York.
12. Code of Practice for Pipelines – Part 1: Steel Pipelines
on Land, PD 41 8010. (2004). British Standards Institution.
13. Vynnykov, Yu.L., Makarenko, V.D., Kravets, I.A. &
Mynenko, I.S. (2019). Investigation of the reasons for
strength reduction of thermal power plants pipelines. Problems
of Friction and Wear, 1(82), 63-68.
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PTZ/article/view/13488.
14. Makarenko, V.D., Chebotar, I.M., Petrenko, O.O. &
Nohina A.M. (2019). Investigation of mechanical properties
of cooling systems pipes of long-term operation in a wide
range of sub-zero temperatures under conditions of fermentation
production. Problems of Friction and Wear, 1(82),
69-77.
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PTZ/article/view/13489
Опубліковано
2019-07-05
Як цитувати
Makarenko Valerii Вплив молíбдену на корозíйно-механíчнí властивостí зварювальних з’єднань вуглецевої сталí / Valerii Makarenko, Yuriy Vynnykov, Andrii Manhura // ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2019. – Т. 1 (52). – С. 226-231. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2019.52.1702.

Найбільш популярні статті цього автора (авторів)