TY - JOUR

T1 - ВЛИЯНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО НАРУЖНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ ШВА ПРИ СВАРКЕ ТРУБ

AU - Мирзоев, Александр Аминулаевич

AU - Окишев, Константин Юрьевич

AU - Мирзаев, Д. А.

N1 - Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (государственное задание на выполнение фундаментальных научных исследований № FENU-2023-0013 (2023013ГЗ)).

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - В работе представлено аналитическое описание теплового поля, возникающего при промышленной сварке стенки трубы в реальном времени с учетом возможности ускоренного охлаждения шва после прохождения сварочной дуги. Рассмотрен случай охлаждения струей воздуха или водовоздушной смесью поверхности, расположенной с противоположной стороны от сварочной ванны, с использованием спрейерных устройств. В модели введено понятие характеристического времени охлаждения, зависящего от коэффициента теплоотдачи на охлаждаемой поверхности трубы. Проведены расчеты для различных значений коэффициента теплоотдачи от 1·10-3 (охлаждение отсутствует) до 6·104 Вт/(м2·К) (охлаждение струей воды под давлением). Анализ результатов расчета показал, что даже использование газовых струй приводит к заметному ускорению охлаждения, а в случае охлаждения струями воды скорости охлаждения резко возрастают: длительность кристаллизации уменьшается, а скорость охлаждения в температурном интервале превращений аустенита увеличивается. Существует несколько факторов, способствующих росту ударной вязкости при ускоренном охлаждении внутренней стенки свариваемой трубы: ускорение процесса кристаллизации, приводящее к измельчению зерна; ускорение охлаждения g-фазы, вследствие чего возникает дисперсная структура феррита и перлита (либо бейнита), что также может вызвать рост ударной вязкости; все эти структурные изменения не сопровождаются закалкой, т. е. количество мартенсита охлаждения не увеличивается.

AB - В работе представлено аналитическое описание теплового поля, возникающего при промышленной сварке стенки трубы в реальном времени с учетом возможности ускоренного охлаждения шва после прохождения сварочной дуги. Рассмотрен случай охлаждения струей воздуха или водовоздушной смесью поверхности, расположенной с противоположной стороны от сварочной ванны, с использованием спрейерных устройств. В модели введено понятие характеристического времени охлаждения, зависящего от коэффициента теплоотдачи на охлаждаемой поверхности трубы. Проведены расчеты для различных значений коэффициента теплоотдачи от 1·10-3 (охлаждение отсутствует) до 6·104 Вт/(м2·К) (охлаждение струей воды под давлением). Анализ результатов расчета показал, что даже использование газовых струй приводит к заметному ускорению охлаждения, а в случае охлаждения струями воды скорости охлаждения резко возрастают: длительность кристаллизации уменьшается, а скорость охлаждения в температурном интервале превращений аустенита увеличивается. Существует несколько факторов, способствующих росту ударной вязкости при ускоренном охлаждении внутренней стенки свариваемой трубы: ускорение процесса кристаллизации, приводящее к измельчению зерна; ускорение охлаждения g-фазы, вследствие чего возникает дисперсная структура феррита и перлита (либо бейнита), что также может вызвать рост ударной вязкости; все эти структурные изменения не сопровождаются закалкой, т. е. количество мартенсита охлаждения не увеличивается.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=53806866

U2 - 10.32339/0135-5910-2023-4-299-306

DO - 10.32339/0135-5910-2023-4-299-306

M3 - Статья

VL - 79

SP - 299

EP - 306

JO - Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации

JF - Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации

SN - 0135-5910

IS - 4

ER -