Влияние параметров двухструйной газовой защиты на структуру и микротвердость соединений стали 45 при сварке плавящимся электродом

Сотрудниками Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН и НГТУ исследовано влияние параметров электродуговой сварки плавящимся электродом в условиях двухструйной газовой защиты в СО₂ на структуру и микротвердость сварных соединений с щелевой разделкой кромок из высокопрочной стали 45 с применением метода полного факторного эксперимента.

(а) Схема истечения защитного газа из сварочного сопла при двухструйной газовой защите. Изображения полей температуры после сварки: (б) нагрев (t = 60 с.); (в) охлаждение (t = 120 с.)

В ходе исследований установлено асимметричное распределение микротвердости в сечениях сварных соединений относительно оси шва, что свидетельствует о некотором отличии структуры и свойств околошовной зоны относительного сварного шва из-за неравномерного введения теплоты в каждую из свариваемых пластин при щелевой разделке кромок.

Обнаружено, что электродуговая сварка плавящимся электродом в условиях двухструйной газовой защиты обеспечивает более быстрое распределение и выравнивание тепла на поверхности изделия и уменьшает ее мгновенный перегрев, что улучшает структурно-фазовое состояние сварного соединения из стали 45 и снижает градиент микротвердости в зоне термического влияния. Увеличение погонной энергии сварки (одновременное увеличение сварочного тока и напряжения сварочной дуги) приводит к уменьшению градиента (пика) микротвердости в зоне термического влияния.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН (проект FWRW-2021-0003). Результаты исследования опубликованы в журнале Metals (IF: 2.695, Q1 в категории Metals and Alloys – по данным SJR): Chinakhov, D.A.; Il'yashchenko, D.P. The Influence of Two-Jet Gas Shielding Parameters on the Structure and Microhardness of Steel 45 Joints during Consumable Electrode Welding. Metals 2023, 13, 1136. https://doi.org/10.3390/ met13061136.

Источник: ИФПМ СО РАН.