CC BY
13
Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»
УДК 621.791.011
ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТОСВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ
А. В. Петровский*, Н. С. Жмуйдин, Л. А. Оборин Научный руководитель - Л. А. Оборин
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: kkventi@mail.ru
Рассматриваются особенности получения качественных литосварных конструкций из высокопрочных сталей.
Ключевые слова: сварка с последующей упрочняющей термообработкой, свариваемость сталей.
FEATURES OF MANUFACTURE OF LITHOSWARE STRUCTURES FROM HIGHSTRENGTH STEELS
A. V. Petrovsky*, N. S. Zhmuydin, L. A. Oborin Scientific Supervisor - L. A. Oborin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
E-mail: kkventi@mail.ru
The peculiarities of obtaining high-quality litho-welded structures from high-strength steels are considered.
Keywords: welding, followed by a hardening heat treatment, the weldability of steel.
Современная технология сварки обеспечивает получение литосварных конструкций высокой надежности и работоспособности. Расширение области применения литейных сталей и упрощение технологии сварки возможно при совмещении их режима упрочняющей термообработки с режимом для аналогичных деформируемых сталей. Это возможно при повышении ударной вязкости и пластичности литых сталей путем повышения их металлургической чистоты (применение электрошлакового переплава, вакуумно-дуговой и индукционно-вакуумной плавки и др.).
Существующее стальное литье разделяют на пять структурных классов: аустенитный, перлитный, аустенитно-мартенситный, мартенситный и мартенситно-стареющий. Первые два класса включают стали прочностью ов < 1000 МПа, остальные - средней прочности (1000-1300 МПа) и высокопрочные (1500-1715 МПа) [1].
По химическому составу литейные стали близки к деформируемым, хотя содержание отдельных элементов (углерода, кремния и др.) может быть повышенным. Однако режимы термообработки литейных и деформированных сталей из-за структурных различий не совпадают.
Для устранения крупнозернистости и уменьшения ликвационной неоднородности стального литья проводят предварительную термическую обработку, включающую гомогенизацию. При окончательной термообработке сохраняющаяся ликвационная неоднородность обусловливает большую степень упрочнения литой стали.
Для достижения требуемой пластичности и вязкости необходимо повысить температуру отпуска (старения) по сравнению с деформированной сталью идентичного состава [2; 3]. Пониженные прочность и надежность соединений отрицательно сказываются на экономичности сварной конструкции в целом.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1
Значительно меньше затруднений вызывает сварка с последующей упрочняющей термообработкой, обеспечивающей равнопрочность металла сварного соединения и основного металла при превосходящих пластичности и ударной вязкости первого [3]. При этом свойства соединения являются промежуточными между свойствами литой и деформированной сталей. Например, реализуемая прочность литой стали в конструкции <1715 МПа, сварного металла 1960 МПа, деформированной стали 2156 МПа. Соответственно дисперсность и однородность структуры сварного металла промежуточны между показателями литой и деформированной сталей [4].
По свариваемости литейные стали условно можно разделить на три группы: I - хорошо свариваемые с высоким сопротивлением образованию горячих и холодных трещин, обеспечивающие получение соединений, равнопрочных основному металлу, без термообработки; II - свариваемые, требующие проведения специальных мероприятий по предотвращению трещинообра-зования при сварке или термообработке, обеспечивающей равнопрочность соединений; III -трудносвариваемые.
Применение современной технологии и новых сварочных материалов позволяет получить соединения с механическими свойствами, равноценными свойствам литейных сталей.
Пример использования в авиационной промышленности литосварных конструкций из высокопрочных сталей приведен на рисунке.
1. Белынский С. В. Исследование литой и кованой стали. М. : Машиздат, 1960. 128 с.
2. Земзин В. Н., Шрон Р. З. Термическая обработка и свойства сварных соединений. Л. : Машиностроение, 1978. 366 с.
3. Лазько В. Г., Лазько В. Е., Овсянников Б. М. Зависимость между уровнем прочности и вязкостью для среднелегированных конструкционных сталей // Проблемы прочности. 1976. № 7.
4. Сварка литой высокопрочной нержавеющей стали ВНЛ-3 / З. Г. Королева, А. С. Свой-кина, В. Г. Федоров и др. // Автоматическая сварка. 1976. № 6. С. 39-43.
С8ариа
Литосварной отсек топливного бака из сталей ВНЛ-3 (1), ВНС-5 (2, 4) и ВНС-2 (3, 5, 6)
Библиографические ссылки
С. 113-117.
© Петровский А. В., Жмуйдин Н. С., Оборин Л. А., 2018
