Сварка и Диагностика №5-2014

3 КОНТЕКСТ

4 ЗАКОНЫ И НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ АКТЫ

4 Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Требования к производству сварочных работ на опасных производственных объектах»

6 Александр Жабин. Перемены, продиктованные духом времени

9 НАУКА И ТЕХНИКА

10 Новости

11 В.Г. Щербинский. Статистические параметры неровностей берегов трещин сварных швов

15 Б.В. Дампилон, С.Ф. Гнюсов, А.М. Толстокулаков, В.Г. Дураков, А.И. Зиганшин. Создание износостойкого покрытия из хромованадиевого чугуна. Часть 1. Вакуумная электронно-лучевая наплавка

18 Ю.С. Коробов, С.В. Невежин, В.С. Верхорубов, Г.А. Ример. Разработка порошковых проволок для дуговой металлизации жаростойких покрытий на основе нейросетевого моделирования

23 Н.В. Коберник, Р.С. Михеев, Г.В. Орлик, А.Г. Орлик, А.Ю. Алексеев, В.В. Ковалев. Формирование композиционных покрытий при дуговой наплавке с использованием гибкого шнурового материала

28 А.Л. Гончаров, В.К. Драгунов, А.П. Слива, М.А. Портнов, Е.В. Терентьев, М.С. Грибков. Исследование сварных соединений разнородных сталей деталей магнитопровода, выполненных ЭЛС

33 С.З. Лончаков, В.И. Муравьев, П.В. Бахматов. Исследования изменения содержания водорода в поверхностном слое титановых заготовок в зависимости от природы ее формирования

37 ТЕХНОЛОГИИ И ПРОИЗВОДСТВО

38 Новости

40 В.А. Коротков, С.П. Ананьев. Совершенствование износостойкой наплавки крановых колес

44 А.П. Аммосов, Ю.А. Яковлев, Г.Ю. Ильин, З.Г. Корнилова. Особенности изменения положения ППМГ«Хатассы–Павловск» через р. Лена и разрушения по сварным соединениям стыков труб дюкера

49 А.А. Гайворонский, В.В. Жуков, А.С. Шишкевич. Свариваемость высокопрочной углеродистой стали 65Г

54 Н.В. Крысько, А.М. Рыбачук. Особенности области, чувствительной к внешним магнитным полям, при сварке в аргоне и смесях

56 Д.М. Козлов, А.Л. Попович. Автоматизированный неразрушающий контроль кольцевых соединений трубопроводов, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением

58 А.С. Куркин, С.А. Королев, П.А. Пономарев. Анализ причин ограниченного ресурса конструкций для ремонта нефтепровода

61 В.И. Лукин, А.Н. Афанасьев-Ходыкин, В.С. Рыльников, Д.П. Фарафонов. Особенности пайки пористо-волокнистого материала из сплава типа «Фехраль» для уплотнения проточной части ГТД

***

ЮБИЛЯРЫ

Нина НЕСТЕРЕНКО

Михаил РАДЧЕНКО

Николай ПОТАПОВ

Юрий АГАНАЕВ

***

УДК 620.179.16.:621.791.05

В.Г. Щербинский, д.т.н., проф.

ИНМИМ НПО «ЦНИИТМАШ»

zavltnk@mail.ru

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ НЕРОВНОСТЕЙ БЕРЕГОВ ТРЕЩИН СВАРНЫХ ШВОВ*

Выполнен статистический анализ неровностей берегов реальных технологических трещин сварных швов высотой 5–15 мм. На основании полученных статистических оценок неровностей профиля: формы автокорреляционной функции, статистических моментов, анализа спектрограмм и других характеристик, выполнена классификация трещин как отражателей ультразвука. В частности, установлено, что 24 % планарных трещин не могут быть выявлены при контроле одним преобразователем, поскольку сигнал отражается зеркально. В выборке из 190 трещин установлено, что по величине периода и высоте неровностей они могут быть подразделены на два типа, отношение линейных размеров которых составляет около 5. Это может являться подтверждением общности закона структурированности объектов в пространстве, установленным применительно к поликристаллической структуре металла [8].

Ключевые слова: сварной шов, уз-контроль, трещины, неровности профиля.

Performed statistical analyses of roughness bank profiles of real cracks of weld of height 5-15 mm. On the basis of the report estimates of the statistical characteristics of the roughness profile: the form of the correlation function, statistical moments, analysis spectrograms and other characteristics found quantitative criteria which carried classification cracks sample as reflectors of ultrasound. In particular, it was found that 24 % of planar cracks cannot be detected with control one of the probe so far as the signal is reflected specularly. In a sample of 190 measured profiles cracks in the period and height of roughness are two types of average lineal dimension whish related to as nearly 5. It can report acknowledgment community law on the structure of space and time in relation to quasiisotropic metal structure [8].

Keywords: crack, weld, irregularites, banks, ultrasonic testing.

УДК 621.793; 794; 357.7

Б.В. Дампилон, канд. техн. наук,

С.Ф. Гнюсов, д-р техн. наук,

А.М. Толстокулаков, студент

Томский политехнический университет

В.Г. Дураков, канд. техн. наук,

А.И. Зиганшин, асп.

ИФПМ СО РАН

gnusov@rambler.ru

СОЗДАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ ИЗ ХРОМОВАНАДИЕВОГО ЧУГУНА. Часть 1. ВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА

В работе приведены результаты исследований химического состава, структуры и абразивной износостойкости покрытий из эвтектического хромованадиевого чугуна после электронно-лучевой наплавки и последующего старения. Полученное покрытие состоит из эвтектических комплексных карбидов М₇С₃, V₂C и метастабильной аустенитной матрицы. Последующее старение покрытий приводит к интенсивному выделению вторичных дисперсных комплексных карбидов М₇С₃ и M₂C из метастабильной аустенитной матрицы. Матрица при этом претерпевает практически полное аустенитно-мартенситное превращение (90 %). В результате старения повышается твердость покрытий и в два раза увеличивается абразивная износостойкость.

Ключевые слова: электронно-лучевая наплавка, термическая обработка, эвтектический хромованадиевый чугун, структурно-фазовый состав, твердость, абразивная износостойкость.

The results of chemical composition, structure and abrasive wear resistance research of eutectic chrome-vanadium cast iron coatings after electron-beam hardfacing and subsequent aging are presented in the paper. The obtained coatings consist of eutectic complex carbides М₇С₃, V₂C and metastable austenite matrix. Subsequent aging of coatings leads to intensive precipitation of secondary fine complex carbides М₇С₃, M₂C  from the metastable austenite matrix. After aging the matrix is undergoing practically full γ→α transformation (90 %). Aging increases the hardness and double increase of abrasive wear resistance of the coatings.

Keywords: electron-beam hardfacing, thermal treatment, eutectic chrome-vanadium cast iron, structural-phase composition, hardness, abrasive wear resistance.

УДК 621.793.72: 620.193.5

Ю.С. Коробов, д-р техн. наук,

С.В. Невежин, асп.,

В.С. Верхорубов, асп.,

Г.А. Ример, магистрант

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

yukorobov@gmail.com

РАЗРАБОТКА ПОРОШКОВЫХ ПРОВОЛОК ДЛЯ ДУГОВОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ НЕЙРОСЕТЕВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Разработана нейросетевая модель процесса окисления покрытия при его распылении из сплошных и порошковых проволок методом дуговой металлизации, описывающая влияние технологических параметров процесса металлизации и исходного состава распыляемой проволоки на содержание легирующих элементов в получаемом покрытии. По критерию минимального окисления покрытия определена оптимальная система легирования порошковой проволоки типа Fe–Cr–Al–Si–Ti–Y для получения жаростойких покрытий. Полученные данные согласуются с результатами собственных и сторонних исследований высокотемпературных взаимодействий при дуговой металлизации.

Ключевые слова: нейросетевое моделирование, степень окисления, дуговая металлизация, порошковая проволока, система легирования, жаростойкие покрытия.

An  influence  of  Arc  Spraying  process  parameters  and  an  initial  content  of  alloying  elements  in  core  wire  in  the  resulting  coating composition were described by developed neural network model. According to the criterion of a minimal coating oxidation an optimal alloying system of Fe–Cr–Al–Si–Ti–Y cored wire type for a heat-resistant coating was determined. The data obtained agree with the results of our own and third-party research of high temperature interactions at Arc Spraying.

Keywords: neural network modeling, oxidation, arc spraying, core wire, alloying system.

УДК 621.791.92:669.018.25

Н.В. Коберник, канд. техн. наук,

Р.С. Михеев, канд. техн. наук,

Г.В. Орлик, канд. техн. наук,

А.Г. Орлик, канд. техн. наук,

А.Ю. Алексеев, асп.,

В.В. Ковалев, асп.

МГТУ им Н.Э. Баумана

koberniknv@bmstu.ru

ФОРМИРОВАНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ ДУГОВОЙ НАПЛАВКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИБКОГО ШНУРОВОГО МАТЕРИАЛА

Рассмотрена дуговая наплавка износостойких покрытий с применением гибкого шнурового материала системы Ni–Cr–B–Si+WC–W2C. Показано, что для равномерного распределения армирующих частиц и предотвращения их расплавления необходимо снизить действующее значение тока или использовать импульсные процессы с минимальными значениями продолжительности импульса и тока импульса

Ключевые слова: дуговая наплавка, износостойкие покрытия, гибкий шнуровой материал.

The arc surfacing welding of wear resistance coatings using flexible cord of Ni-Cr-B-Si +WC-W2C system as filler material has been studied. It was shown that the reduction of actual current value or pulse processes application with minimum pulse duration and pulse current values were required for uniform reinforcements distribution and the lack of their fusion.

Keywords: arc surfacing, wear resistance coatings, flexible cord filler material.

УДК 621.791.722

А.Л. Гончаров, канд. техн. наук,

В.К. Драгунов, д-р техн. наук,

А.П. Слива, канд. техн. наук,

М.А. Портнов, ст. преподаватель,

Е.В. Терентьев, вед. инж.,

М.С. Грибков, инж.

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

GoncharovAL@mpei.ru

ИССЛЕДОВАНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАГНИТОПРОВОДА, ВЫПОЛНЕННЫХ ЭЛС

В работе приводятся результаты металлографических исследований структуры сварных соединений сталей 08Х18Н10Т со сталью 09Х17Н-Ш толщиной 15 и 22 мм. Показано, что при электронно-лучевой сварке (ЭЛС) указанных разнородных сталей существует склонность к образованию трещин в металле шва. Приведены результаты исследования химического состава металла шва и измерения твердости. Показано, что легирование шва позволяет предотвратить образование трещин при ЭЛС, рассчитаны оптимальные значения степени проплавления основного и присадочного металла, экспериментально опробованы режимы наплавки для легирования шва, позволяющие обеспечить требуемые степени проплавления основного и присадочного металлов.

Ключевые слова: электронно-лучевая сварка, разнородные стали, микроструктура, степень проплавления, наплавка, легирование.

The paper presents the results of metallographic studies of 15 and 22 mm thick welded joints structure of steel 08Х18Н10T to steel 09Х17Н. The existence of tendency to the formation of cracks in the weld metal using electron-beam welding is shown. The results of the chemical composition study and the hardness measurements of the weld metal are presented. The weld alloying preventing the formation of cracks is shown. The optimum value of the melting degree of the primary and filler was calculated; metal cladding modes was experimentally tested for welds alloying.

Keywords: electron beam welding, dissimilar steels, microstructure, melting degree, alloying.

УДК 621.9.015

С.З. Лончаков, канд. техн. наук,

В.И. Муравьев, д-р техн. наук,

П.В. Бахматов, канд. техн. наук

Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет

ktsp@knastu.ru

ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ВОДОРОДА В ПОВЕРХНОСТНОМ СЛОЕ ТИТАНОВЫХ ЗАГОТОВОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИРОДЫ ЕЕ ФОРМИРОВАНИЯ

Предложены результаты экспериментального исследования влияния разделительных операций и дальнейшей обработки кромок свариваемых поверхностей титановых сплавов на изменение газонасыщения с применением классического спектрального анализа и так называемого спектрального анализа «с низковольтным импульсным разрядом».

Ключевые слова: титановые сплавы, определение водорода, поверхность раздела фаз, импульсный разряд, спектральный анализ, адсорбированная влага.

Results of a pilot study of influence of dividing operations and further processing of edges of welded surfaces of titanic alloys on gas-saturation change with application of the classical spectral analysis and the so-called spectral analysis «with the low-voltage pulse category» are offered.

Keywords: titanic alloys, hydrogen definition, interface of phases, the pulse category, spectral the analysis, the adsorbed moisture.

УДК 621.791.9

В.А. Коротков, д-р техн. наук

НТИ (ф) УрФУ

С.П. Ананьев

ОАО «НПК «Уралвагонзавод»

vk@udgz.ru

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОЙ НАПЛАВКИ КРАНОВЫХ КОЛЕС

Исследованы свойства проволок для восстановления наплавкой крановых колес, обеспечивающих твердость в наплавленном слое НВ 290-340, соответствующую уровню «сорбитизированного» колеса.

Ключевые слова: наплавка, крановые колеса, износостойкость.

Investigated are properties of welding wires to restore crane wheels by surfacing with the build-up layer hardness of НВ 290-340 which is on a par with a sorbitized wheel.

Keywords: surfacing, crane wheels, wear resistance.

УДК 622.691.48 (282.256.6)

А.П. Аммосов, д-р техн. наук,

Ю.А. Яковлев,

Г.Ю. Ильин,

З.Г. Корнилова, канд. техн. наук

Институт физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН

ammosov37@mail.ru

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ППМГ «ХАТАССЫ–ПАВЛОВСК» ЧЕРЕЗ р.ЛЕНА И РАЗРУШЕНИЯ ПО СВАРНЫМ СОЕДИНЕНИЯМ СТЫКОВ ТРУБ ДЮКЕРА

Обсуждены проектные данные, особенности размыва дна и пучения на береговых склонах, обнаруженных при диагностировании планово-высотного положения ППМГ «Хатассы-Павловск» через р. Лена. Рассмотрены случаи возникновения разрыва и разрушения по сварным соединениям стыков труб дюкера первой нитки подводного газопровода с учетом гидроморфологических и мерзлотно-грунтовых факторов.

Ключевые слова: Подводные переходы, магистральные газопроводы, размыв, намыв, пучение, межень, деформация, паводок, затор, труба, дюкер, сварное соединение, разрыв, малоцикловая усталость.

Design data, bottom erosion features and a swelling on the coastal slopes found in the diagnosis of the planning-altitude position of the underwater crossing of the main gas pipeline «Khatassy-Pavlovsk» across the river Lena are discussed. The cases of rupture and fracture in welds of pipe joints siphon of the first line of the underwater pipeline taking into account the hydromorphological and permafrost-ground factors are considered.

Keywords: underwater crossing, main gas pipeline, erosion, alluvium, swelling, low water, deformation, flood, jam, tuba, inverted siphon, weld joint, fracture, low cycle fatigue.

УДК 6121.791.927.535

А.А. Гайворонский, канд. техн. наук,

В.В. Жуков, мл. науч. сотр.,

А.С. Шишкевич, инж.

Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины

paton39@uk.net

СВАРИВАЕМОСТЬ ВЫСОКОПРОЧНОЙ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 65Г

Представлены результаты исследования влияния термодеформационного цикла электродуговой сварки на структурно-фазовый состав металла в участке перегрева ЗТВ высокопрочной стали 65Г и его сопротивляемость замедленному разрушению. Показано, что обеспечить повышенную сопротивляемость замедленному разрушению металла ЗТВ и стойкость соединений образованию холодных трещин возможно при условиях сварки, когда скорость охлаждения в ЗТВ в интервале температур 600–500 °С, составляет менее 8,0 °С/с.

Ключевые слова: высокопрочная сталь 65Г, электродуговая сварка, ЗТВ, диаграмма превращения аустенита, структура, замедленное разрушение, холодные трещины.

The results of research of influence of thermo-deformation cycle of the electro arc welding are presented on structural-phase composition of metal in the area of overheat of ZTV of highly to durable steel of 65G and his resistance to slow destruction. It is rosined that to provide enhanceable resistance slow destruction of metal of TAZ and firmness of connections to formation of cold cracks possibly on conditions of welding, when cooling speed in TAZ, in the interval of temperatures of 600–500 °C, makes less 8,0 °C/s.

Keywords: highly durable steel 65G, electro arc welding, TAZ, diagram of transformation of austenite, structure, slow destruction, cold cracks.

УДК 621.791.753.92.001.5:538.122

Н.В. Крысько, асп.,

А.М. Рыбачук, канд. техн. наук

МГТУ им. Н.Э. Баумана

kryskonv@gmail.com

ОСОБЕННОСТИ ОБЛАСТИ, ЧУВСТВИТЕЛЬНОЙ К ВНЕШНИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЯМ, ПРИ СВАРКЕ В АРГОНЕ И СМЕСЯХ

Проведен анализ размеров областей горения дуги и переноса капель электродного металла, чувствительных к внешним магнитным полям, при различных способах сварки плавящимся электродом в среде аргона и смесей.

Ключевые слова: дуговая сварка, плавящийся электрод, магнитное поле, дуга, капля

An Analysis of the dimensions of sensitive to the outward magnetic field area of the arc and the molten metal transfer during the various methods of GMAW in argon and mixtures has been implemented.

Keywords: arc welding, consumable electrode, magnetic field, arc, drop

УДК 534.08

Д.М. Козлов,

А.Л. Попович, асп.

ФГАУ «НУЦСК при МГТУ им. Н.Э. Баумана»

alexey.popovich@list.ru

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ КОЛЬЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБОПРОВОДОВ, ВЫПОЛНЕННЫХ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКОЙ ОПЛАВЛЕНИЕМ

В статье приводится сравнение результатов неразрушающего контроля автоматизированным ультразвуковым сканером-дефектоскопом кольцевых соединений трубопроводов, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением, с результатами механических испытаний образцов, вырезанных из дефектных зон кольцевого сварного соединения.

Ключевые слова: контактная стыковая сварка оплавлением, ультразвуковой контроль, дифракционно-временной метод, дефекты.

In this article is represented the comparison of the automatic UT results of ring joints welded by contact butt welding with the results of mechanical examinations of the works cut out from defect areas of ring joint.

Keywords: contact butt welding, ultrasonic testing, ToFD, defects, flaws.

УДК 621.791

А.С. Куркин, д-р техн наук,

С.А. Королев, канд. техн. наук,

П.А. Пономарев, асп.

МГТУ им. Н.Э. Баумана

ack@bmstu.ru

АНАЛИЗ ПРИЧИН ОГРАНИЧЕННОГО РЕСУРСА КОНСТРУКЦИЙ ДЛЯ РЕМОНТА НЕФТЕПРОВОДА

Установка ремонтной конструкции — один из способов оперативного восстановления работоспособности участка трубопровода. Однако отремонтированный этим способом участок имеет ограниченный ресурс при воздействии циклической нагрузки. В данной работе на основе анализа напряженного состояния существующих ремонтных конструкций выявлены факторы, снижающие их ресурс. Выявление этих факторов является первым этапом на пути повышения ресурса отремонтированного участка трубопровода и его приближения к неповрежденному.

Ключевые слова: стальная муфта, ремонт нефтепровода, ремонта муфтами, напряженное состояние.

Repair sleeves technology is one of the ways of in-service recovery of the pipeline integrity. But the section renovated with this method has a limited life under cyclic loading. In this paper, based on an analysis of the stress state of the existing maintenance structures are identified the factors reducing their resource. Identifying these factors is the first step towards the lifetime increasing of the renovated pipeline sections and of its approach to the lifetime of intact sections.

Keywords: steel sleeve, pipeline repair, sleeve repair, stress state.

УДК 621.792.053

В.И. Лукин, д-р техн наук,

А.Н. Афанасьев-Ходыкин,

В.С. Рыльников, канд. техн. наук,

Д.П. Фарафонов

ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов»

weld_lab@viam.ru

ОСОБЕННОСТИ ПАЙКИ ПОРИСТО-ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА ИЗ СПЛАВА ТИПА «ФЕХРАЛЬ» ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ГТД

Приведены сведения о новом пористо-волокнистом уплотнительном материале для уплотнения проточной части газотурбинного двигателя. Освещены особенности его пайки. Приведены результаты опробования различных припоев для пайки пористо-волокнистого уплотнительного материала, а также основные сведения о новом композиционном припое на основе железа, разработанном специально для пайки пористо-волокнистого уплотнительного материала из сплава типа «фехраль».

Ключевые слова: пайка, припой, композиционный припой, уплотнение, газотурбинный двигатель.

This article contains information about a new porous fibrous sealing material for sealing the flow of the gas turbine engine. Highlight features of its brazing. The results of testing various solders for the brazing of porous fibrous sealant. Provides basic information about the new composite solder iron base specifically designed for brazing porous fibrous sealant type alloy «fehral».

Keywords: brazing, composite solder, seal, turbine engine.