автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка порошковой проволоки для сварки вертикальных стыковых соединений низколегированных сталей с принудительным формированием швов

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ Институт электросварки ни. Е. О. Патона

Для служебного пользования Экз. № Ю1

КОТЕЛЬЧУК Александр Сергеевич

УДК 621.791.75 042-192

РАЗРАБОТКА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ СВАРКИ

ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ФОРМИРОВАНИЕМ ШВОВ

05.03.06

Сварка и родственные технологии

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев -1999

Диссертацией является рукопись.

Работа выполнена в Институте электросварки им. Е. О. Патона HAK Украины.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, академик

HAH Украины

Походня Игорь Константинович

Институт электросварки им. Е. О. Патона HAH

Украины,

Заведующий отделом

Официальные оппоненты: доктор технических наук, старший научный

сотрудник

Миходуй Леонид Иванович

Институт электросварки им. Е. О. Патона HAH

Украины,

Ведущий научный сотрудник

кандидат технических наук

Мосенкис Юрий Григорьевич

Киевский судостроительный завод «Ленинская

кузница»,

Главный сварщик

Ведущее учреждение: Национальный технический университет

Украины «Киевский политехнический институт», г. Киев

Защита диссертации состоится " 26" января 2000 г. в 10 00 ш заседании специализированного ученого совета Д 26.182.01 при Институте электросварки им. Е. О. Патона HAH Украины, 03150, г.Киев, 150, ул. Боженко, 11.

С диссертацией молено ознакомиться в библиотеке Института электросварки им. Е. О. Патона HAH Украины, 03150, г. Киев, 150. ул. Боженко, 11.

Автореферат разослан "2А " декабря 1999 года.

Ученый секретарь

специализированного ученого совета доктор технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертационная работа посвящена разработке самозащитной порошко-юй проволоки для сварки вертикальных стыковых соединений низколегирован-шх сталей с принудительным формированием швов, которая обеспечивает сданный уровень механических свойств металла шва и эффективную защиту »сплавленного металла от воздуха при низком выходе шлака.

Актуальность темы. Изготовление листовых конструкций из низколегиро-1анных сталей с использованием сварки на вертикальной плоскости широко фименяется в судостроении, при сооружении мостовых переходов, резервуаров щя хранения нефтепродуктов и других промышленных объектов. Использова-гие механизированной сварки порошковой проволокой с принудительным фор-шрованием швов при изготовлении таких конструкций позволяет повысить фоизводительность труда и снизить влияние субъективных факторов на каче-тво сварных соединений. При сварке самозащитными порошковыми проволо-:ами существующих марок возникает необходимость периодически приоста-[авливать процесс для сливания излишка шлака, что приводит к неурегулиро-анности процесса и снижению механических свойств сварных соединений из-а появления дефектов по причине недостаточной защиты расплавленного (еталла. Опубликованные в научной литературе сведения о закономерностях бразования газошлаковой защиты относятся преимущественно к сварке со сво-одным формированием. Данные же о влиянии состава сердечника на струк-уру и свойства однопроходных швов относительно большого сечения, которые аракгерны для электродуговой сварки с принудительным формированием, до-ольно ограничены. Поэтому возникла научно-техническая задача разработки амозащитной порошковой проволоки с низким выходом шлака, которая бы беспечивала эффективную защиту расплавленного металла в условиях прину-ительного формирования. Для ее решения необходимо было исследовать про-есс образования защитной среды и найти оптимальную систему легирования ля получения заданных показателей свойств металла шва соединений низколе-фованных сталей с пределом текучести до 490 МПа.

. Исследования, выполненные для решения этой научно-технической за-ачи, послужили основой диссертационной работы. Они проводились в рамках эсударственных программ Министерства Украины по делам науки и гхнологии 4.5/03367 "Разработать ресурсо- и энергосберегающие сварочные атериалы нового поколения специального назначения", 4.4/533 "Исследования ¡рмохимических реакций в дисперсных смесях материалов при высокой сорости нагревания" и планов исследований Национальной академии наук краины.

Цель работы. Создать порошковую проволоку для автоматизированной !арки низколегированных С-Мп-Б1 конструкционных сталей на вертикальной юскости с принудительным формированием швов, при использовании кото-)й не возникает излишка шлака в процессе сварки, и которая обеспечивает ювень свойств металла однопроходных швов соответственно типу ПС-49

А2ВП по стандарту ГОСТ 26271, в частности, уровень предела текучести не ме нее 490 МПа и ударной вязкости не менее 35 Дж/см2 при -20 °С без термообра ботки соединений.

Для достижения этой цели необходимо было решить такие задачи:

• Изучить кинетику реакций образования газошлаковой защиты расплавлен ного металла и возможности снижения содержания азота и водорода в металл швов при автоматической сварке самозащитной порошковой проволокой с при нудительным формированием шва;

• Разработать концепцию построения газошлакообразующей части сердечник порошковой проволоки и экспериментально исследовать связь состава сердеч пика с показателями технологической надежности и механических свойст сварных соединений;

• Исследовать закономерности влияния легирующих элементов и скорости ох лаждения на формирование структурных составляющих металла однопрохо; ного шва и показатели механических свойств соединений;

• Разработать самозащитную порошковую проволоку для автоматизированно сварки с принудительным формированием шва листовых металлоконструкци из низколегированных сталей на вертикальной плоскости, которая обеспечивае заданный уровень свойств и отвечает типу ПС-49 А2ВП по стандарту ГОС' 26271.

Личный вклад соискателя. Диссертация является итогом результате экспериментальных исследований, выполненных автором лично. При непс средствешюм участии автора предложен и реализован метод расчетного прс гнозирования развития термохимических реакций с образованием газовой фаз] для условий сварки порошковой проволокой; исследовано влияние композици сердечника проволоки на стабильность защиты зоны плавления; предложен компьютерная реализация модели формирования микроструктуры металл низколегированного шва при его охлаждении в процессе сварки; проведен экспериментальные исследования и статистическая обработка электрически сигналов показателей режима дуговой сварки порошковыми проволокам! Выполнена разработка композиции салюзащитной порошковой проволоки дл сварки с принудительным формированием шва на вертикальной плоскосп получены результаты ее испытаний при сварке листовых конструкцш подтверждающие соответствие свойств проволоки поставленным требования!! Анализ и обобщение полученных результатов проводились автором как личн< так и с участием других соавторов.

Научная новизна. Разработан экспериментально-расчетный метод пр< гнозирования степени развития реакций газообразования в условиях сварки, к< торый базируется на определении кинетических параметров термохимически реакций газообразования из веществ и их смесей при нагревании с низкой сю ростью (до 30 °С/мин.) и последующим расчетом степени развития этт реакций для условий сварки. С использованием этого метода определен

оптимальные параметры образования защитной среды при термодеструкции карбонатов, фторидов и их смесей.

Определен состав сердечника проволоки с выходом шлака 4 ... 6 % (мае.) на базе использования смеси карбонатов, фторидов и оксидов, для которой характерно равномерное генерирование защитных газов в широком диапазоне температур от 400 до 1500 °С, и которая обеспечивает создание надежной защиты расплавленного металла от воздуха.

Разработаны метод и программное обеспечение для численного моделирования формирования микроструктуры однопроходного шва при скоростях охлаждения, которые характерны для сварки порошковой проволокой. Этот метод базируется на фундаментальных термодинамических и кинетических закономерностях фазовых превращений в низколегированных сталях, начиная со стадии распада аустенита, и учитывает особенности диффузии углерода в металле разных фаз. Выявлены условия формирования пластичных составляющих микроструктуры типа игольчатого феррита, которые позволяют повысить ударную вязкость металла шва системы низкого легирования С-Мп-Бь-ЭД-Мо. Установлены оптимальные пределы легирования металла шва через сердечник проволоки (в мае. %): С ~ 0,06... 0,08; Мл ~ 1,1 ... 1,2; ~ 0,35 ... 0,45; № ~ 0,7 ... 0,9; Мо ~ 0,3 ... 0,4 для получения требуемых показателей механических свойств металла однопроходных швов для условий сварки, которые отвечают времени охлаждения металла шва от 800 до 500 °С в пределах от 5 до 40 с.

Практическое значение полученных результатов. Разработан состав самозащитной порошковой проволоки для сварки с принудительным формиро-занием швов типа ПС-49 А2ВП по стандарту ГОСТ 26271 без необходимости 1ериодически сливать избыточный шлак присварке.

Разработаны рекомендации по сварке стыковых соединений листовых неталлоконструкций из сталей 09Г2, 09Г2С, 14Г2, 10ХСНД для получения ;войств сварных соединений соответственно существующим требованиям.

Основные научные положения, которые выносятся на запщту:

1. Результаты расчетов и экспериментальных исследований реакций газо-)бразования при термической деструкции карбонатов и фторидов и их смесей 1ри нагревании сердечника порошковых проволок разного состава и принцип юстроешш защиты расплавленного металла от воздуха при сварке с принуди-•ельным формированием шва.

2. Метод численного исследования микроструктуры металла однопро-:одного шва, при помощи которого возможно спрогнозировать соотношение •бъемных долей аллотриоморфного зернограничного, игольчатого и Видман-итеттового ферритов в микроструктуре низколегированного металла в зависи-юсти от химического состава и технологических условий сварки (скорости хлаждения).

3. Система легирования металла шва, которая обеспечивает предел теку-ести металла шва не менее 490 МПа и ударную вязкость не менее 35 Дж/см2 ри -20 °С.

4. Композиция самозащитой порошковой проволоки для сварки с принудительным формированием шва на вертикальной плоскости листовых металлоконструкций из углеродистых и низколегированных сталей.

Апробация результатов работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на П-й Конференции молодых ученых и специалистов НТК "ИЭС им. Е. О. Патона" (Киев, 1988 г.), Международной конференции "Сварка в экстремальных условиях" ("Welding under Extreme Conditions") (Хельсинки, Финляндия, 1989 г.), Х-й Всесоюзной конференции пс сварочным материалам (Краснодар, 1990 г.), 2-м Международном семинаре "Числовой анализ свариваемости" ("Numeric Analysis of Weldability") (Грац. Австрия, 1993 г.), Международном семинаре "Сварка в судостроении и строительстве" ("Schweißen in Scliiff- und Metallbau") (Росток, Германия. 1995 г.), 1-й Международной конференции по сварочным материалам стран СНГ (Краснодар, 1998 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой главе, общих выводов, списка использованной литературы и приложений.^Работа содержит 182 страницы, в том числе 140 страниц машинописного текста, 36 таблиц, 57 рисунков, библиографию и; 165 наименований.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы и изложены положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе рассмотрены особенности металлургии и технологи* сварки порошковой проволокой с принудительным формированием, сформулированы проблемы сварки этим способом, которые нуждаются в дополнительном исследовании и решении, в частности, повышение эффективностс защиты расплавленного металла при малом выходе шлака, обеспечен!« технологической надежности процесса, повышение показателей вязко пластичных свойств металла шва. Обоснована необходимость использование современных методов исследования кинетики процессов газошлакообразованш и прогнозирования структуры для сокращения срока и трудоемкое™ исследований. Сформулированы цели и задачи исследований.

Вторая глава посвящена исследованию процессов формирования га зовой защиты при плавлении самозащитной порошковой проволоки. Приведен« описание экспериментально-расчетного метода прогнозирования развития ре акций газообразования при нагревании смесей, которые моделируют сердечнш порошковых проволок. Изложены результаты исследований и расчетов процес сов газообразования, оценена степень развития реакций окисления меташшче ских порошков в сердечнике проволоки при ее нагревании и плавлении. Изу чены металлургические и технологические пути снижения содержания водо рода в металле шва при сварке порошковой проволокой и определены условии их применения. Определены перспективные для решения поставлешюй задач! композиции газошлакообразующей части сердечника порошковой проволоки.

В третьей главе рассматриваются условия формирования структуры металла однопроходных швов и исследуется влияние легирования металла шва на характеристики его прочности и ударной вязкости. Изложены результаты расчетных исследований влияния легирования и условий сварки (скорости охлаждения) на соотношение основных структурных составляющих металла шва, которые получены с помощью программного обеспечения, разработанного на основе физической модели формирования микроструктуры низколегированного металла однопроходного сварного шва. Приведены экспериментальные данные о свойствах металла шва, которые подтверждают результаты расчетов. На основе проведенных исследований определена рациональная система и области легирования С-Мп-Бь-М-Мо при уровнях тепловложения, которые характерны для сварки с принудительным формированием шва.

В четвертой главе исследуется влияние ветровых потоков на эффективность газошлаковой защиты металла шва при сварке опытными порошковыми проволоками. Проведен статистический анализ показателей напряжения дуги и тока сварки, определено влияние композиции порошковой проволоки на показатели стабильности процесса сварки. Приведены результаты разработки композиции порошковой проволоки и исследований свойств сварных соединений, полученных с ее использованием. Проведена оценка склонности к водородному охрупчиванию сварных соединений, выполненных разработанной порошковой проволокой в сравнении с другими серийными порошковыми проволоками. Проведен анализ эффективности и оценены экономические показатели применения разработанной порошковой проволоки.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Сварка самозащитными порошковыми проволоками с принудительным формированием применяется при сооружении крупногабаритных конструкций га открытом воздухе в условиях монтажных площадок. Преимуществами этого метода сварки является высокая продуктивность, широкие возможности меха-шзировать и автоматизировать процесс, уменьшить сварочные деформации ме-шшоконструкций. Исследования, которые выполнены прежде всего учеными 1ЭС им. Е. О. Патона, послужили основой создания проволок, которые исполь-уются при сварке в различных отраслях промышленности и строительстве. На-:опленный практический опыт показывает необходимость усовершенствования штериалов и технологий. Главная проблема, которая была выявлена, заключатся в необходимости снижения количества шлака при сохранешш защитных войств проволоки и свойств металла шва. Попытки решить эту проблему, бази-уясь на известных композициях, показали, что данный процесс очень чувст-ительный к появлению дефектов типа пор и включений при общем снижении указателей механических свойств.

Это вызвало необходимость изучить условия образования газошлаковой ащиты расплавленного металла при уменьшении количества шлакообразу-зщих материалов в сердечнике проволоки, исследовать пути снижения содер-

Скорость нагревания, К/мин

2100

Температура, К

Скорость нагревания, К/мин

700 900 1100 1300 1500

1700 1900 Температура, К

Рис. I. Кинетические диаграммы термического разложения карбоната кальция (а) и магнию (б) (линии отвечают различным степеням развитию реакции а в %).

жания газов в металле, в частности, азота и водорода, а также найти пути повышения вязко-пластичных свойств металла однопроходных швов.

Исследования особенностей образования газошлаковой защиты при плавлении порошковых проволок. Для исследования условий образования защитной газовой среды при термической деструкции компонентов сердечника порошковой проволоки разработан метод прогнозирования развития этих термохимических реакций. Метод построен на использовании данных динамической термогравиметрии при низких скоростях нагревания (до 30 К/мин.) и последующем расчете степени развития реакций газообразования по программе, которая предусматривает определение энергии активации и других кинетических параметров реакций.

Используя этот расчетно экспериментальный метод, по строены номограммы (в частно сти, для карбонатов кальция I магния приведены на рис. 1) которые позволяют определил степень выделения газа из моде льных сердечников в условия; нагревания, близких к процесс;

сварки порошковой проволокой. Установлено, что термическая диссоциаци карбонатов в смеси проходит при более низких температурах, чем в отдельны; карбонатах, при общем расширении самого температурного интервал; диссоциации.

Сопоставление результатов расчетов с данными прямых экспериментов н примере порошковых проволок, которые содержали в сердечнике карбонат! кальция и магния, показало вполне удовлетворительное совпадение с расчет ными данными и подтвердило возможность применения этого метода для про

гнозирования развития реакций газообразования при построении композиции порошковой проволоки.

Проведенные исследования термической диссоциации карбонатов, фторидов и смесей порошковых материалов, которые кроме неметаллических компонентов содержали порошки металлов, показали, что при нагревании и плавлении таких смесей вместе с процессами создания защитной атмосферы развиваются процессы окисления и обменные реакции. Исследования смесей карбонатов с металлическими порошками при их динамическом нагревании подтвердили возможность использовшшя модельных расчетов на основе предложенного метода и для этих смесей, поскольку процессы окисления развиваются в период разложения карбонатов значительно медленнее.

. Установлено, что равномерной термической диссоциации карбонатов в газошлакообразующей части сердечника порошковой проволоки способствует присутствие в смеси с ними фторидов, образующих расплав, в котором инициируется развитие реакций газообразования. Таким образом, создается защитная газовая среда из смеси СО2 и летучих фторидов. Наличие последних позволяет рассчитывать на связывание водорода в зоне плавления.

Изучение кинетики образования четырехфтористого кремния при термической деструкции фторсиликатов, а также в результате обменной реакции флюорита и кремнезема позволило определить, что более эффективным является использование фторсиликатов в сердечниках порошковых проволок. При скорости нагревания около 10 °С/мин. развитие реакции термической диссоциации гексафторсиликата бария и гексафторсиликата натрия становится заметным при температурах, соответственно, выше 300 и 500 °С и завершается до -700 °С (рис. 2). Для обоих фторсиликатов процесс диссоциации характеризуется сравнительно высокой энергией активации ■— 280 ... 320 кДж/моль. Образование четырехфтористого кремния в результате обменной реакции флюорита г кремнеземом начинает заметно развиваться при температурах выше 900 °С и имеет существенно меньшую энергию активации (~ 150 кДж/моль). Это приводит к сильной зависимости ширины температурного интервала интенсивного выделения газа от скорости нагревания. Проведенный термический анализ троцессов образования четырехфтористого кремния при нагревании фторсилп-<ата натрия, бария и смеси флюорита с кремнеземом подтверждает более шсокуго эффективность использования фторсиликатов в сравнении со смесью флюорита с кремнеземом для условий сварки порошковой проволокой. На )ис. 3 приведены данные о содержании диффузионного водорода в металле цва, полученного при сварке порошковыми проволоками, которые содержали в :ердечниках гексафторсиликат натрия и смеси флюорита с кремнеземом в голичествах, рассчитанных на образование одинаковых объемов четырехфтористого кремния.

Количество фторидов в сердечнике проволоки целесообразно выбирать [сходя из потенциального содержания влаги и водорода в проволоке. С [омощыо методов термического анализа изучена кинетика испарения влаги из

Изменение массы образца при ТГ анализе, % (мае.)

100 90 80 70 60 50

смесей порошков, моделирующих сердечник порошковой проволоки. Полученные результаты показали, что большая часть влаги, адсорбированной компонентами сердечника, высвобождается при температурах 100... 300 °С в узком температурно-временном интервале, границы которого слабо зависят от скорости нагревания. Это позволяет эффективно использовать нагревание порош-Температура, °С новой проволоки на вылете для Рис. 2. Данные термогравиметрического удаления адсорбированной влаги анализа при нагревании со скоростью 10 (1) и из сердечника. Однако удаление 20 °С/мин (2) фторсиликатов и смеси флюо- структурно-связанной влаги и рита с кремнеземом.

40 100

Ь 1 1

\\ А \ Ca F2 +Si02

\ \ \ V

\ \ BaSiF \\

V

N NajSiFs

300

500

700

900

[Н]диф., см /100г

10

водорода требует нагревания до 800 ... 1000 °С, что обуславливает необходимость термической обработки сырьевых материалов и применение металлургических мер для связывания водорода.

Источником водорода, вносимого в зону горения дуги, являются также остатки технологической волочильной смазки на поверхности проволоки. Проведенные исследования позволили установить, что при равномерном нагревании со скоростями от 1 до Рис. 3. Содержание диффузионного водорода в 20 °С/мин. в потоке воздуха

-О- CaF2+Si02

------- ------------ 1 , К..._______ "xi к-,_____

Na,SiF«

Ю

20

30 40 50

Длина вылета проволоки, мм

металле сварных швов, выполненных порошковыми проволоками, содержащими гекса-фторсиликат натрия и смесь флюорита с кремнеземом, при различной длине вылета.

основная масса (около 80 % (мае.)) углеводородной основы смазки переходит в газовую фазу в температурном интервале 200 ...

550 °С. Результаты экспериментального изучения кинетики термической деструкции смазок нескольких типов, проведенные с помощью термогравиметрического анализа, показывают, что при высокой скорости нагревания степень деструкции смазки составляет 20 ... 30 % (мае.). Это позволяет сделать вывод, что при величинах вылета проволоки около 30 ... 40 мм термодеструкция смазки будет неполной, и значительная часть остатков смазки и продуктов ее неполного разложения будет вносится в атмосферу дуги. Поэтому для удаления остатков смазки эффективным является использование предварительной

обработки проволоки, в частности, ее очистки с использованием жидкостей, которые практически не влияют на сварочные характеристики проволоки.

При сварке в монтажных условиях одним из основных факторов, которые оказывают неблагоприятное влияние на создаваемую проволокой защитную среду, являются порывы ветра, разрушающие защитную среду. В качестве количественной меры эффективности защиты металла при сварке самозащитными порошковыми проволоками от вредного воздействия воздуха приняли величину диапазона напряжений на дуге при такой скорости ветра в зоне сварки, при которой формируется бездефектный шов, то есть величину, характеризующую возможность удлинения дуги.

При помощи специальной установки были проведены испытания стойкости процесса сварки самозащитными порошковыми проволоками карбонатно-флюоритного типа к воздействию воздушного потока. На рис. 4 (а) представлены для сравнения защитные характеристики исследованных самозащитных порошковых проволок карбонатно-флюоритного типа, которые отличаются составом газошлакообразующей части сердечника. Темп сужения диапазона рабочих напряжений на дуге при увеличении скорости ветра наибольший для порошковых проволок, которые содержат в сердечнике только карбонат и флюорит (проволоки {1} и {3}, рис. 4, а), что свидетельствует о недостаточных защитных характеристиках этих проволок при сварке под воздействием ветровых потоков. Наиболее стойким к порывам ветра оказался процесс сварки порошковыми проволоками, которые содержали в сердечнике комбинацию нескольких карбонатов и фторидов ({2} и {4}, рис. 4, а).

Количество защитных газов,

моль/100 г проволоки 0,06

5 10

Скорость ветра, м/с

порошковой проволоки

{4

✓

г

/ / * / л

4 1/ А {1

-> /

/

400 600 800 1000 1200 1400

Температура, °С

Рис. 4. Диапазоны рабочих напряжений дуга при сварке под воздействием ветра самозащитными порошковыми проволоками карбонатно-флюоритного типа с различной композицией сердечника (а) и динамика выделегам защитных газов из моделей сердечников этих порошковых дро-пв при равномерном нагревании со скоростью 10 °С/мин. (б).

Для выявления причин различий защитных свойств порошковых проволок одного типа проведен термический анализ газо-шлакообразукмцей части сердечников этих проволок. На рис. 4 (б), представлено количество защитных газов, выделяющихся при нагревании 100 г указанных проволок, в зависимости от температуры. Полученные результаты свидетельствуют, что процесс образования защитной атмосферы при нагревании сердечников проволок {1} и {3} является лавинообразным. Основная масса защитных газов (до 75 %) высвобождается в сравнительно узком интервале температур (от 600 до 800 °С), и весь процесс газообразования практически завершается до 900 °С. Тогда, как для моделей сердечника второй и четвертой проволок, которые содержали комбинацию карбонатов и фторидов, характерно более равномерное газовыделение в температурном интервале от 400 до 1400 °С. При этом исследования кинетики этих процессов газообразования показали, что при изменении скорости нагревания характер выделения газов существенно не изменяется. Наличие плавней и использование смеси карбонатов в шихте позволяет регулировать температурный интервал высвобождения защитных газов. Полученные результаты послужили основой для разработки и оптимизации состава газошлакообразующей части сердечника порошковой проволоки.

Таким образом, использование смесей карбонатов и фторидов, которые образуют при плавлении порошковой проволоки эффективную защиту металла позволяет снизить количество шлакообразующих веществ в проволоке до 4 ... 6 процентов, что обеспечивает выполнение сварки без операций сливания излишка шлака. Удаление технологической смазки с поверхности проволоки при наличии в сердечнике фторидов позволяет существенно снизить содержание водорода в металле шва и повысить стойкость против образования пор.

Исследования закономерностей формирования структуры металла однопроходных швов при легировании через сердечник порошковой проволоки. Процесс сварки с принудительным формированием отличается относительно большим сечением швов и значительным тепловложением в металл шва и ЗТВ. Создание композиции проволоки требует поиска системы легирования, которая в указанных условиях сварки приведет к формированию структурных составляющих металла с достаточно высокими показателями прочности и пластичности. Методика расчетов строится на указанных ниже положениях и предположениях.

Для исследования связей системы "химический состав-структура-свойства" использованы метод и модель, которые базируются на фундаментальных термодинамических и кинетических закономерностях фазовых превращений в низколегированных сталях, начиная со стадии распада аустенита. В рамках этой модели структура металла рассматривается как пространство, заполненное плотноупакованными гексагональными зернами аустенита, главные оси которых сильно вытянуты в направлении градиента температур. При снижении температуры ниже температуры распада аустенита на границах аустенитных зерен начинается формирование аллотриоморфного феррита, которое контролируется

диффузией углерода вблизи плоской границы раздела "аустенит-аллотриомор-фный феррит" (АФ). При дальнейшем снижении температуры сдвиговые превращения становятся энергетически более выгодными, и происходит образование Видманиггетгового феррита (ВФ) по смешанному диффузионно-сдвиговому механизму, который контролируется перераспределением углерода вблизи вершины иголки-пластины ВФ. Принятая модель позволяет учесть две принципиальные возможности дальнейшего формирования микроструктуры низколегированного металла: первая — отражает случай удлинения пакета пластин ВФ через весь поперечник зерна без торможения на препятствиях внутри зерна и является типичной для мнкролегировашюго металла; а вторая — отражает "наталкивание" пластин ВФ на островки включений игольчатого феррита (ИФ), который зарождается в середине зерен. Последний вариант формирования структуры является типичным для металла с повышенным содержанием легирующих элементов.

Скорости образования новых фаз при охлаждении определяются диффузией углерода в металле с использованием расчетных термокинетических диаграмм. Этими же диаграммами определяются и температурно-временные интервалы, в пределах которых происходит образование различных модификаций феррита. Таким образом, исходя из химического состава металла, рассчитывается изотермическая диаграмма "время - температура - фазовое превращение", на которую налагается термический цикл, и путем постепенных приближений определяются температуры начала распада аустенита в условиях непрерывного охлаждения.

В сварных швах, рассматриваемого типа, где содержание легирующих элементов сравнительно небольшое, после образования АФ, ВФ и ИФ остается, как правило, не более 10 % (об.) аустенита. Эти небольшие количества остаточного аустенита, мартенсита и вырожденного перлита классифицируются как "микрофазы". Объемные доли "микрофаз" учитываются вместе с ИФ и ВФ.

Базируясь на этих данных рассчитываются объемные доли различных составляющих микроструктуры. Вычисленные объемные доли АФ и ВФ вместе с долей микрофаз определяют долю ИФ. Таким образом, первичная микроструктура низколегированных сварных швов, легированных углеродом, марганцем и кремнием в пределах традиционных уровней, а также никелем и молибденом в пределах до 1 % (мае.), может быть достаточно точно оценена как комплексная функция химического состава и скорости охлаждения. Последняя определяется условиями сварки и геометрией соединения.

С использованием описанной модели формирования структуры металла сварного шва разработана компьютерная программа для расчета относительной объемной доли основных структурных составляющих металла шва — АФ, ВФ и ИФ и микрофаз.

Исходный состав был выбран в пределах по основным легирующим элементов: С ~ 0,05 ... 0,10 % (мае.); Мп ~ 0,8 ... 1,6 % (мае.); ~ 0,2 ... 0,6 % (мае.). Принятая концентрация вредных примесей в шве: 8 ~ 0.020% (масс.); Р ~

0,020% (масс.); О ~ 300 р.р.т. Размер поперечного сечения первичных аусте-нитных зерен принятый около 100 мкм. Как показали металлографические исследования, это достаточно близкая величина для размеров зерен в реальных швах при указанных уровнях легирования и погонной энергии в пределах 15... 30 кДж/см. В соответствии с результатами числовых экспериментов и металлографического анализа металла швов наиболее благоприятная структура с высокой долей ИФ образуется при таком химическом составе: С ~ 0,07; Мп ~ 1,2; 81 ~ 0,35 % (мае.).

Оценка показателей типичных механических свойств однопроходных сварных швов указанного химического состава, полученных при погонных энергиях 17 и 29 кДж/см, показала достаточно высокий уровень прочности (предел текучести 500... 520 МПа), но недостаточный уровень ударной вязкости при низких температурах. С целью изучения возможностей повышения вяз-копластических показателей проведены модельные исследования влияния легирования металла шва никелем и молибденом. Для исследования взяты два характерные режимы сварки с разной погонной энергией, которые дают среднее время охлаждения в интервале температур 800 ... 500 °С соответственно ~10 и ~31 с (рис. 5, я и 6).

а б

Рис. 5. Влияние никеля на соотношение объемных долей основных структурных составляющих сварных швов, выполненных при различных величинах тепловложения: а —т 8;5=10 с; б —т 8/5=31 с.

Согласно результатам расчетов, введение никеля в металл шва приводит к увеличению объемной доли игольчатого феррита как в случае сварки с низкой погонной энергией, так и повышенной. При легировании до 0,5 % (мае.) увеличение доли игольчатого феррита происходит за счет уменьшения доли как ал-лотриоморфного (зернограничного), так и Видманштетгового феррита; а в ин-

тервале легирования от 0,5 до 1,0 % (мае.) в основном за счет уменьшения доли аллотриоморфного феррита. Это связано с тем, что при малых концентрациях никеля его влияние приводит к более сильному уменьшению скорости роста Видманштеттового феррита, чем при концентрациях выше 0,5 % (мае.). Содержание микрофаз (остаточного аустенита, вырожденного перлита), которые образовались в объеме зерна, в обоих случаях при повышении уровня легирования никелем незначительно увеличивается от 2,3 до 2,4 % (мае.). Металлографический анализ позволил выявить аналогичные изменения с отклонением 5 ... 10 %.

Результаты модельных расчетов влияния легирования молибденом (рис. 6) проведены для металла с содержанием никеля 0,75 % (мае.).

Легирование никелем и молибденом благоприятно проявляется на структуре металла таких швов. Увеличение объемной доли игольчатого феррита происходит в основном за счет снижения доли зернограничного (аллотриоморфного) феррита, что объясняется влиянием молибдена на уменьшение скорости роста первичного (аллотриоморфного) феррита. Уменьшение доли Видманштеттового феррита и возрастание доли игольчатого феррита более заметно при пониженной погонной энергии (рис. 6, а).

Рис. 6. Влияние молибдена на соотношение объемных долей основных структурных составляющих сварных швов, выполненных при различных величинах тешговложения: а — \%ц = 10 с; б — т8/5 = 31 с.

Экспериментальное исследование механических свойств металла шва подтвердило достаточный уровень показателей прочности (от = 500 ... 530 МПа) и ударной вязкости (60 Дж/см2 при -20 °С), что отвечает поставленным требованиям.

Проведенные расчеты и эксперименты позволили установить, что состав металла шва для обеспечения заданных свойств должен быть в следующих

Вероятность значения напряжения дуги, % 100,01

10,0

0,01

0,001

0,0001

Вероятность значения тока, % 100,0i

40 50

Напряжение дуги, В

10,0

пределах (в мае. %): С = = 0,07 ... 0,08; Мп = 1,2 ... 1,3; Si = 0,35... 0,4; № = = 0,07... 0,8; Mo = 0,4... 0,5. На основе полученных результатов, кратко изложенных выше, проведены разработка и оптимизация состава легирующей части сердечника проволоки.

Экспериментальные исследования сварочно-технологических свойств проволоки. Порошковая проволока для автоматизированной сварки должна обеспечивать достаточный уровень стабильности параметров сварки. Для исследования влияния состава порошковой проволоки на показатели стабильности процесса сварки использовалась лабораторная установка на базе анализатора электрических сигналов дуговой сварки "Ганновер XII", при помощи которой про-Рис. 7. Влияние содержания флюорита в сердечнике ведены мониторинг и проволоки на кривые плотности вероятности статистическая обработка сварочного напряжения (а) и тока (б) процесса дуговой значений напряжения дуги сварки. и сварочного тока для

процесса сварки порошковой проволокой с опытными составами сердечника, который содержит 6 % (мае.) шлакообразующих компонентов. Вариации состава сердечника выявили наибольшую чувствительность параметров сварки к содержанию фторидов (рис. 7).

Результаты мониторинга процесса сварки свидетельствуют, что повышение содержания фторидов ведет к заметным изменениям характера плавления и переноса электродного металла. Об этом также свидетельствует увеличение размеров капель электродного металла, рост числа коротких замыканий и увеличение амплитуды флуктуаций сварочного тока и напряжения (см. рис. 7).

1,0

0,1

0,01

0,001

0,0001

kill

— без фторидов •••• 0,3 % (мае.) флюорита — 2,1 % (мае.) флюорита

; / ■г' \ч

1 / »* / / 1 s f V, А

Y и » 1 i !

• » — !

о

100

200

300 400

Сварочный ток, А

Результаты исследований указали на необходимость ограничения содержания фторидов в сердечнике проволоки и позволили скорректировать состав шлакообразующей части сердечника.

Разработка порошковой проволоки для электродуговой сварки с принудительным формированием шва. Изложенные результаты исследований позволили создать композицию порошковой проволоки на основе газошлаковой системы, в которой используется смесь карбонатов кальция и магния с фторидом кальция и гексафторсиликатом натрия при легирующей системе Мп-Б^-М-Мо в указанных выше пределах.

Для проволоки выбрана двухслойная конструкция оболочки, которая позволяет более эффективно использовать защитные материалы сердечника и улучшить перенос электродного металла при сварке. При этом для повышения технологичности изготовления проволоки решено использовать шихту одного состава для внутреннего и внешнего слоев проволоки, что не приводит к нарушению характеристик плавления из-за пониженного содержания шлакообра-зующих компонентов.

Основные свойства проволоки, получившей марку ПП-АН32, удовлетворяют требованиям стандарта ГОСТ 26271 предъявляемых к типу ПС-49 А2ВП (табл. 1). Уровень содержания диффузионного водорода, определенный хрома-тографическим методом, составляет 3,2 ... 3,8 см3/100 г при сварке проволокой, очищенной от остатков волочильной смазки, и 6 ... 7 см3/100 г без дополнительной очистки поверхности проволоки от смазки.

Таблица 1

Механические свойства сварного соединения *, выполненного порошковой проволокой с принудительным формированием на вертикальной плоскости

Образец ат*, СТП', 55, Ударная вязкость, К СУ, Дж/см2 при температуре испытаний

МПа МПа % % +20 °С -20 °С

Сварной шов 490... 496 590... 600 27... 28 69.8... 73.3 117... 118 76... 90

3. Т. В. - - - - 120... 190 35... 77

* Стыковое соединение стали 09Г2С толщиной 20 мм.

Разработана техническая документация на изготовление порошковой проволоки ПП-АН32, ТУ У 05416923.027-97, и проведена её опытно-промышленная проверка при сварке вертикальных стыков пролетных конструкций и резервуаров из низколегированных сталей. Производство проволоки освоено на Опытном заводе сварочных материалов ИЭС им. Е.О. Патона. Применение порошковой проволоки обеспечивает экономический эффект и высокое качество соединений при сварке вертикальных стыков мостовых переходов и резервуаров для хранения нефтепродуктов.

выводы

1. Установлено, что надежный автоматизированный процесс сварки самозащитными порошковыми проволоками с малым выходом шлака вертикальных швов с принудительным формированием требует повышения эффективности газовой защиты расплавленного металла от азота. Решение этой задачи достигается за счет использования в сердечнике порошковых проволок сочетания оксидов и фторидов со смесями карбонатов щелочных и щелочноземельных металлов.

2. Разработан экспериментально-расчетный метод прогнозировашш развития реакций газообразования при нагреве сердечника порошковой проволоки со скоростями, наблюдаемыми в процессе сварки (до 10боС/мин), который предусматривает определение кинетических параметров реакций газообразования на базе данных, полученные путем термогравиметрического анализа сердечника проволок.

3. Установлено, что использование смесей карбонатов, оксидов и фторидов в определенном соотношении позволяет управлять кинетическими параметрами реакций газообразования и улучшить эффективность газовой защиты при сварке самозащитной порошковой проволокой с низким выходом шлака. Предложен состав газо-шлакообразующей композиции сердечника порошковой проволоки на базе смеси карбонатов кальция и магния, а также флюоритового концентрата и гексафторсиликата натрия, которая обеспечивает равномерное развитие реакций газообразования в интервале температур от 400 до 1500 °С и надежную защиту расплавленного металла от азота. Эффективность создаваемой проволокой защиты подтверждается испытаниями процесса сварки при скорости воздушного потока до 12 м/с в зоне плавления.

4. Подтверждено, что использование термической диссоциации фторсили-катов щелочных металлов в сердечнике порошковых проволок с целью связывания водорода в атмосфере дуги является более эффективным в сравнении с обменными реакциями при участии флюорита, которые требуют значительных количеств реагентов и длительного времени реакции.

5. Разработан и реализован метод числового моделирования формирования микроструктуры низколегированного металла однопроходного сварного шва, который базируется на фундаментальных физических закономерностях образования микроструктуры при охлаждении металла.

6. Установлено влияние углерода, марганца, кремния, никеля и молибдена на изменение объемных долей основных составляющих микроструктуры низколегированного металла сварного шва при охлаждении от 800 до 500 °С со скоростями, которые отвечают условиям сварки вертикальных стыковых соединений с принудительным формированием.

7. Выявлена целесообразность легирования металла шва никелем и молибденом через сердечник проволоки. Оптимальный химический состав металла шва для таких условий — С ~ 0,08 % (мае.); Мп ~ 1,2 % (мае.); ~

0.35.% (мае.); Ni ~ 0,8 % (мае.); Mo ~ 0,3 % (мае.) — обеспечивает требуемые механические свойства сварных соединений, а именно: предел текучести не ниже 490 МПа и ударной вязкости не ниже 35 Дж/см2 при -20 °С.

8. Разработана самозащитная порошковая проволока ПП-АН32 для сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей с принудительным формированием шва типа ПС-49 А2ВП по стандарту ГОСТ 26271. Производство проволоки освоено на Опытном заводе сварочных материалов ИЭС им. Е. О. Патона. Проведенная опытно-промышленная проверка проволоки при сварке мостовых конструкций и резервуаров подтвердила высокое качество сварных соединений и экономическую эффективность технологии сварки разработанной порошковой проволокой.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Шлепаков В.Н., Супрун С.А., Котельчук A.C. Кинетика газообразования при сварке порошковой проволокой // Информ. материалы / СЭВ. Коорди-нац. центр по пробл. «Развитие науч. основ и разраб. новых"технол. процессов сварки, наплавки и терм, резки различ. материалов и сплавов для получения свар, конструкций и создание эффективных свароч. материалов и оборудования». — Киев.— 1986. — Вып. 1.— С. 19-28.

2. Shlepakov V.N., Suprun S.A., Kotel'chuk A.S. Kinetics of gas generation in flux-cored wire welding // IIW Doc. XII-1046-87. — 15 p.

3. Оценка характеристик процесса дуговой сварки порошковой проволокой при воздействии ветрового потока / В.Н. Шлепаков, С.А. Супрун, A.C. Котельчук // Информ. материалы / СЭВ. Координац. центр по пробл. «Развитие науч. основ и разраб. новых технол. процессов сварки, наплавки и терм, резки различ. материалов и сплавов для получения свар, конструкций и создание эффективных свароч. материалов и оборудования». — Киев. — 1988, —Вып. 2,— С. 64-68.

1. Голякевич A.A., Котельчук A.C. Повышение эффективности защиты при применении самозащитных порошковых проволок // Сборник тезисов докладов II Конференции молодых ученых и специалистов, 16-20 мая 1988 г. — Киев: ИЭС им. Е. О. Патона. — 1988. — С. 49. i. Шлепаков В.Н., Котельчук A.C. Оценка структурного состава металла низколегированных швов, выполненных порошковой проволокой // Информ. материалы / СЭВ. Координац. центр по пробл. «Разв1ггие науч. основ и разраб. новых технол. процессов сварки, наплавки и терм, резки различ. материалов и сплавов для получения свар, конструкций и создание эффективных свароч. материалов и оборудования».— Киев.— 1989. — Вып. 1. — С. 7-10.

i. Shlepakov V.N., Suprun S.A., Kotelchuk A.S. Estimating of the Characteristics of Flux-cored Wire Welding under the Wind Flow Effect // Proc. of Intern. Conf. "Welding under extreme conditions", Helsinki, Finland, September, 4-5, 1989. — Oxford, New York: Pergamon Press, 1990. — P. 171-179.

7. Котельчук А.С. Исследование процессов, протекающих при плавленш сердечника порошковой проволоки // Сборник докладов X Всесоюзно? конференции по сварочным материалам [24-28 сент., 1990, г. Краснодар]: i 3 ч. — Краснодар, 1990. — Ч. 1,— С. 79-92.

8. Alambres tubulares para procedimientos espídales de soldadura y de su utilizacioi / I.K.Pokhondnya, V.N.Shlepakov, Yu.A.Gavrilyuk, S.A.Suprun, A.N.Kutovoy A.S.Kotelchuk // Madrid: Revista de Soldadura. — 1992. — № 2. — S. 84-92.

9. Nevos alambres tubulares autoprogidos / I.K.Pokhodnya, V.N.Shlepakov Ya.A.Gavriliuk,' S.A.Suprun, A.S.Kotelchuk // Madrid: Revista de soldadura. — 1993, —№ l. — S. 27-33.

10. Kotelchuk A.S., Gluschenko O.B. Practical Application of the Published Modeli for Estimating the Fractions of Different Microstructure Componente in One-Pas; Weld Metal // In: Mathematical Modeling of Weld Phenomena 2, Edited by Prof

H. Ceijak. — The Institute ofMaterials, London. — 1995. -P. 153-161.

11. Hochleistungsschweissen von Vertikalnahten mit Zwangsformung / I.K. Pochod nja, W.N. Schlepakow, W.M. Iljuschenko, A.S. Koteltschuk // Sondertagunj "Schweissen in Schiff- und Metallbau" mit Vorkolloqium, Rostok, 4-5 Mai 1995 — Dusseldorf: DVS.— 1995. — S. 1-23.

12. Technology and metallurgy methods for decreasing diffiisible hydrogen

I.K. Pokhodnya, A.P. Paltsevich, V.V. Golovko, A.S. Koteltchouk // nw Doc. II 1335-98, — 14 p.

13. Котельчук A.C. Численные исследования образования структурных состав ляющих низколегированного металла шва // Сб. докладов 1-й Между народной конференции по сварочным материалам стран СНГ «Состояние i перспективы развития сварочных материалов в странах СНГ» (Краснодар 23-26 июня 1998 г.). — С. 92-99.

14. Шлепаков В.Н., Котельчук А.С., Супрун С.А. Идентификация состав, порошковых проволок по электрическим сигналам дуговой сварки / Автоматическая сварка. — 1999. — № 8. — С. 37-42.

КОТЕЛЬЧУК А. С. Разработка порошковой проволоки для сварю вертикальных стыковых соединений низколегированных сталей i принудительным формированием швов. — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук п< специальности 05.03.06 — "Сварка и родственные технологии". — Институ электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев, 1999.

Диссертация посвящена разработке самозащитной порошковой проволою с низким выходом шлака для сварки листовых металлоконструкций из низко углеродистых низколегированных сталей с принудительным формирование» шва на вертикальной плоскости. Для решения этой задачи предложен экспе риментально-расчетный метод оценки степени развития реакций газообразо вания в условиях сварки, используя который определены оптимальные пара

метры образования защитной среды при термодеструкции веществ и смесей, моделирующих сердечник проволоки. Результаты таких исследований позволили разработать состав сердечника проволоки на базе смеси карбонатов, фторидов и оксидов, обеспечивающей равномерное генерирование защитных газов в ппгроком интервале температур и надежную защиту расплавленного металла от воздуха. Для достижения требуемых механических свойств сварных соединений определена система низкого легирования металла шва C-Mn-Si-Ni-Mo, используя разработанные метод и программное обеспечение для числового моделирования формирования микроструктуры однопроходного шва при реальных скоростях охлаждения. Приводятся результаты разработки порошковой проволоки и оценки эффективности ее применения.

Ключевые слова: дуговая сварка, порошковая проволока, газошлаковая защита, принудительное формирование шва, кинетика газообразования, моделирование, микроструктура.

О. S. KOTELCHUK. Development of flux-cored wire for welding of butt joints in vertical plane with a forced formation of weld. — Manuscript.

Thesis for academic degree of candidate of technical sciences by speciality 05.03.06 — "Welding and related technologies". — E. O. Paton Electric Welding Institute of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 1999.

The thesis is devoted to development of low-slag self-shielding flux-cored wire for welding of sheet metal structures of low-carbon low-alloy steels in vertical plane using forced formation of the weld. To solve this problem a computation method is put forward to predict a degree of development of gas-generation under conditions of welding. Having applied this method, optimal parameters of shielding medium formation due to thermal decomposition of substances and mixtures simulating the wire core are determined. Results of such researches have enabled to develop the wire core composition based on the mixture of carbonates, fluorides and oxides which provides uniform generation of shielding gases in wide temperature range and reliable shielding of the molten metal from air. To achieve the required mechanical properties of welded joints, a system of C-Mn-Si-Ni-Mo low alloying is found using the developed method and software for numeric modelling of one-pass weld metal microstructure formation under real cooling rates. Results of the wire development are given and the effectiveness of the wire application is estimated.

Keywords: arc welding, flux-cored wire, gas and slag shielding, forced formation of weld, kinetics of gas-generation, numeric simulation, microstructure.

КОТЕЛЪЧУК О. С. Розробка порошкового дроту для зварювання вертикальних стикових з'еднань низьколегованих сталей з примусовим формуванням швпз. — Рукопис.

Дисертащя на здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук за гпещальшстю 05.03.06 — "Зварювання та спорщнеш технологи"'. — 1нститут глектрозварювання iM. G. О. Патона НАН Украши, Кшв, 1999.

Дисертащя присвячена питаниям розробки самозахисного порошкового дроту з низьким виходом шлаку для зварювання листових металоконструкцш на вертикальнш площиш з низьковуглецевих низьколегованих сталей з примусо-вим формуванням шв!в.

Дослщжуютъся процеси формування газового захисту при плавлены самозахисного порошкового дроту. Запропоновано експериментально-розрахун-ковий метод прогнозування розвитку тepмoxíмiчниx реакцш газоутворення при нагр!ванш сумнией, що моделюють осердя порошкового дроту. Викладаються результата дослщжень 1 розрахунку процеав газоутворення з урахуванням шнетичних параметр!в реакцш, обчислених на основ! експериментальних даних, та оцнпоеться стушнь розвитку реакцш окисления металевих порошив в осерда дроту при його нагр!вашп 1 плавленш. Вивчаються металургшш { технолопчш шляхи знижештя вмкту водню в метат швш при зварюванш порошковим дротом. Дослщжуеться вгшив впрових потоюв на ефектившсть газошлакового захисту розплавленого металу при зварюванш самозахисними порошковыми дротами. Визначаються перспективш для виршення поставлено! задач! композицн газо-шлакоутворюючо! частини осердя порошкового дроту.

Розглядаються умови формування структури металу однопрохщних швш 1 наводяться результата дослщження впливу легування \ швидкосп охолодження металу шва на характеристики його мщностт та ударно! в'язкосп. Описуеться ф1зична модель формування М1кроструктури зварного шва 1 розроблене про-грамне забезпечення для прогнозування стввщношення основних структурних складових низьколегованого металу шва. Викладаються результата розрахун-кових дослщжень впливу легування I умов зварювання (швидкосп охолодження) на стввщношення основних структурних складових металу шва. Приводяться експериментальш дан! про мехашчш властивосп металу шв1в, яка узгоджуються з результатами розрахунюв. На основ! проведених дослщжень визначаеться рац!ональна система та обласп легування системи С-Мп-Бь-М-Мо при р!зних р!внях тепловкладення, що характерн! для зварювання з примусовим формуванням шв!в.

За допомогою мониторингу ! статистичного анал!зу електричних сигнал!в напруги та сили струму зварювання дослщжуеться вплив композицн осердя порошкового дроту на показники стабшьност! процесу зварювання. Приводяться результата розробки композицн порошкового дроту та дослщжень властивостей зварних з'еднань, одержаних з цого використанням. Оцшюеться схильшсть до водневого розтр!скування зварних з'еднань, виконаних розроб-леним порошковим дротом, в пор!внянш з шшими сершними порошковими дротами. Анал!зуеться ефектившсть, та ощнюються економ!чн! показники застосування розробленого порошкового дроту.

Ключов! слова: дугове зварювання, порошковий др!т, газошлаковий захист, примусове формування шва, кшетика газоутворення, моделювання,