Разработка рекомендаций по оптимизации химического состава сварочной проволоки Св-08Г2С при ее производстве

Цель исследования. Разработка рекомендаций для оптимизации химического состава выплавляемой стали, предназначенной для изготовления сварочной проволоки Св-08Г2С, по критерию гарантированного получения заданного значения ударной вязкости металла, наплавляемого данной проволокой при дуговой сварке в защитном газе.

Методы. Рассмотрены уравнения, отражающие статистически значимую корреляцию в выборке из 22 низколегированных конструкционных сталей между приведенными обобщенными отношениями степеней металличности и ковалентности для совокупности межатомных связей в данных сталях с их ударной вязкостью. Предложено использовать регрессионные зависимости, связывающие отношение приведенных обобщенных степеней металличности и ковалентности для совокупности межатомных связей в металле сварочных проволок с ударной вязкостью металла, который наплавлен при дуговой сварке в защитном газе данными проволоками. 

Результаты. Установлено относительное влияние мольных долей химических элементов (в пределах возможного варьирования их массового содержания в сварочной проволоке Св-08Г2С, регламентированного ГОСТ 2246) при различных температурах на ударную вязкость металла, наплавленного в углекислом газе проволокой Св-08Г2С. Показано, что заданное значение ударной вязкости наплавленного металла может обеспечиваться при различном содержании легирующих элементов и примесей в сварочной проволоке Св08Г2С, но при этом отношение приведенных обобщенных степеней металличности и ковалентности для совокупности межатомных связей в металле проволоки остается неизменным. Показано, что при выплавке стали, предназначенной для производства сварочной проволоки Св-08Г2С, для обеспечения гарантированного требуемого значения ударной вязкости металла, наплавляемого данной сварочной проволокой, требуется путем варьирования химического состава (в пределах, определяемых ГОСТ 2246) обеспечивать в различных плавках заданную величину отношения приведенных обобщенных степеней металличности и ковалентности для совокупности межатомных связей в выплавляемой стали. 

Заключение. Разработан алгоритм, отражающий разработанные рекомендации по оптимизации химического состава сварочной проволоки Св-08Г2С при ее выплавке по критерию обеспечения заданной ударной вязкости металла, наплавленного данной проволокой при дуговой сварке в защитном газе.

1. Структура и свойства проволоки из стали 08Г2С после электростимулированного волочения / Е. В. Громов, В. И. Данилов, В. Л. Целлермаер, О. В. Сизова // Физика металлов и металловедение. 1992. № 3. С. 129–135.

2. Металлические конструкции: в 3 т. Т. 1: Общая часть: справочник проектировщика / под общ. ред. В. В. Кузнецова; ЦНИИпроектстальконструкция им. Р. П. Мельникова. М.: Изд-во АСВ, 1998. 576 с.

3. СТО 00220368-012-2008. Сварка сосудов, аппаратов и трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей. Волгоград: ОАО «ВНИИПТхимнефтеаппаратуры», 2008. 39 с.

4. Повышение качества сварочной проволоки из стали марки Св-08Г2С в условиях ОАО «ММК» и ОАО «ММК-МЕТИЗ» / А. С. Гульцин, А. А. Соколов, М. В. Зайцева, Д. Р. Бакаев // Горный журнал. 2013. № 3. Спец. вып. С. 75–79.

5. Электродная проволока Св-08Г2С-С для сварки в газовых смесях на основе аргона и углекислого газа / А. В. Сурков, П. Н. Кипиани, Ю. С. Волобуев, В. В. Яковлев // Сварочное производство. 2009. № 5. С. 33–37.

6. Солнцев Ю. П., Андреев А. К., Сердитов А. Е. Хладостойкие и износостойкие литейные стали. СПб.: Химиздат, 2007. 336 с.

7. Скутин В. С. Разработка технологии сварки контейнеров для хранения и транспортировки отработанного ядерного топлива, обеспечивающей хладостойкость сварных соединений при температурах до минус 50оС: дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2015. 222 с.

8. Ларионов В. П. Хладостойкость материалов и элементов конструкций результаты и перспективы: монография. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 2005. 290 с.

9. Протопопов Е. А. Оценка ударной вязкости низколегированных сталей // Заготовительные производства в машиностроении. 2010. № 10. С. 35–38.

10. Сравнение критических температур хрупкости, определенных на образцах с различными концентраторами напряжений / В. Е. Башмаков, М. Н. Георгиев, В. П. Колодюк, Н. Я. Межова // Заводская лаборатория. 1983. № 9. С. 77–81.

11. Grong O. Metallurgical Modelling of Welding. Trondheim: Norwegian Institute of Technology, 1994. 581 p.

12. Effect of the chemical composition of the Sv-08G2S welding wire on the impact toughness of deposited metal / E. A. Protopopov, A. A. Protopopov, A. I. Valter, P. I. Malenko, V. N. Panin // Welding International. 2017. Vol. 31, Nо. 9. P.703–707.

13. Перспективные стали для кожухов доменных агрегатов / Н. Н. Сергеев, А. Е. Гвоздев, А. Н. Сергеев, И. В. Тихонова, С. Н. Кутепов, О. В. Кузовлева, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7, № 2(23). С. 6–15.

14. Принятие решений по статистическим моделям в управлении качеством продукции / Г. М. Журавлев, А. Е. Гвоздев, С. В. Сапожников, С. Н. Кутепов, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2017. Т. 21, № 5(74). С. 78–92.

15. Диффузия водорода в сварных соединениях конструкционных сталей / Н. Н. Сергеев, А. Н. Сергеев, С. Н. Кутепов, А. Е. Гвоздев, Е. В. Агеев // Известия ЮгоЗападного государственного университета. 2017. Т. 21, № 6(75). С. 85–95.

16. Агеев Е. В., Латыпова Г. Р., Давыдов А. А., Агеева Е. В. Проведение рентгеноспектрального микроанализа твердосплавных электроэрозионных порошков // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 5 (44), ч. 2. С. 99–102.

17. Оценка эффективности применения твердосплавных электроэрозионных порошков в качестве электродного материала / Е. В. Агеев, Г. Р. Латыпова, А. А. Давыдов, Е. В. Агеева // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2012. № 1. С. 19–22.

18. Порошки, полученные электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов – перспективный материал для восстановления деталей автотракторной техники / Е. В. Агеев, В. Н. Гадалов, Е. В. Агеева, Р. В. Бобрышев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2012. № 1 (40), ч. 1. С. 182–189.

19. Исследование химического состава порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава / Е. В. Агеев, Б. А. Семенихин, Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 5(38), ч. 1. С. 138a–144.

20. Получение твердосплавных изделий холодным изостатическим прессованием электроэрозионных порошков и их исследование / Е. В. Агеева, Р. А. Латыпов, П. И. Бурак, Е. В. Агеев // Известия Юго-Западного государственного университета. 2013. № 5 (50). С. 116–125.