Разработка технологии электронно-лучевой сварки сосудов высокого давления из стали 30ХГСА, C. 126-130

UDK: 621.791.8:622.276

Ключевые слова: электронно-лучевая сварка (ЭЛС), 30ХГСА, ультразвуковой контроль, металлографические исследования, термическая обработка, безобразцовый метод контроля, твердость на пределе текучести, твердость на пределе прочности

Авт.: В.К. Драгунов, А.П. Слива, И.Е. Жмурко, А.Л. Гончаров, Е.В. Терентьев, А.Ю. Марченков, Д.А. Коваленко, Е.Ю. Болохов (Национальный исследовательский университет «МЭИ»)

Разработана технология изготовления сварных конструкций из стали 30ХГСА применительно к сосудам высокого давления, обеспечивающая качественное формирование сварных швов, включающая электронно-лучевую сварку (ЭЛС), термическую обработку и ультразвуковой контроль качества с использованием методов ФАР и TOFD. Подобраны режимы ЭЛС имитаторов сварных соединений с применением развертки электронного пучка по круговой траектории, позволяющие получать качественные сварные швы замковых стыков без образования дефектов типа «корневая пила». Проведены испытания сварных соединений на статическое растяжение (ГОСТ 6996-66), металлографические исследования структуры металла шва, зоны термического влияния и основного металла. Определены характеристики прочности и пластичности металла в локальных зонах сварного соединения (металл шва, зона термического влияния) вдавливанием шара: с использованием аттестованных приборов МЭИ-Т7, по твердости на пределе текучести и на пределе прочности. Рассчитаны условный предел текучести и временное сопротивление. С использованием корреляционных связей, полученных в НИУ «МЭИ» определены относительное предельное равномерное удлинения и относительное конечное сужение. Как для металла в состоянии поставки, так и для металла после сварки и термической обработки наблюдается точное совпадение значений условного предела текучести, относительного предельного равномерного удлинения и относительного конечного сужения, полученных растяжением образцов и вдавливанием шара в основном металле. Различие значений временного сопротивления, определенных растяжением и вдавливанием, составляет 3-6%. Установлено, что термическая обработка сварных соединений обеспечивает более равномерное распределение механических свойств. Металлографические исследования и механические испытания показали, что в области замыкания шва структура и механические свойства идентичны металлу шва. Разработана методика тандемного контроля качества сварных соединений эхо-импульсным ФАР методом и методом TOFD обеспечивающая высокую точность при проведении измерений геометрических параметров дефектов; независимость обнаружения дефекта от его углового положения; отбраковку дефектных зон как по амплитудному критерию, так и по размерам несплошностей; высокую производительность контроля; цифровую запись, документирование и хранение результатов контроля.