Влияние диффузионного водорода на сопротивляемость замедленному разрушению сварных соединений высокоуглеродистой стали

Abstract

В работе исследовано влияние диффузионного водорода в наплавленном металле на изменение сопротивляемости и характер замедленного разрушения металла ЗТВ сварных соединений высокопрочной колесной стали марки 2, содержание углерода в которой составляет 0,58 мас. %. С применением метода «карандашной» пробы определено содержание диффузионного водорода в наплавленном металле при сварке в среде углекислого газа порошковой проволокой ПП-АН180МН, количество которого может изменяться в пределах от 0,3 до 2,2 см3/100 г. При испытаниях по методу Имплант оценено влияние диффузионного водорода на изменение показателей критических напряжений при замедленном разрушении соединений колесной стали. Методами растровой электронной микроскопии изучено влияние диффузионного водорода на характер разрушения металла ЗТВ, определены характерные зоны изломов и параметры структурных составляющих. Установлено, что при содержании диффузионного водорода в наплавленном металле на уровне 0,3 см3/100 г сопротивляемость замедленному разрушению соединений наибольшая и в зависимости от структурного состояния металла участка перегрева ЗТВ критические напряжения разрушения составляют 0,35…0,45σ0,2. Разрушение происходит преимущественно хрупко по границам и телу зерен, доля вязкой структурной составляющей не более 20 %. При увеличении содержания диффузионного водорода металл ЗТВ охрупчивается и сопротивляемость замедленному разрушению снижается. Наиболее резкое падение показателей критических напряжений до величины 0,1σ0,2 характерно для металла ЗТВ с мартенситно-бейнитной структурой, количество мартенсита в которой составляет 70 %. Библиогр. 13, табл. 2, рис. 6.