Welding method for high crack sensitivity of Q&T steel

Abstract

Компоненти бойових машин (кузов танка, основний бойовий танк, бронетранспортер) повиннi бути виготовленi зi сталi пiдвищеної мiцностi i твердостi. Однак пiд час i пiсля завершення процесу зварювання в сталi часто залишаються трiщини. Загартована i вiдпущена сталь виготовляється з гарячекатаної листової сталi (товщина 8 мм), яка пiддається термообробцi гартуванням i вiдпуском для пiдвищення мiцностi i твердостi. Новизна даного дослiдження полягає в методi зварювання для створення зварного з'єднання, що має тонку структуру, високу мiцнiсть i твердiсть. Це з'єднання проводиться методом ручного дугового зварювання в захисних газах. Дослідження проводилося за наступною схемою: а) Перший крок. Пiдготовка зразка розмiром 120×100×8 мм (рис. 3). Зразок подiляють на п'ять частин, кожна з яких має код SS (без термообробки), S750 (нагрiв при 750 °C), S800 (нагрiв при 800 °C), S850 (нагрiв при 850 °C) i S900 (нагрiв при 900 °C). Швидкiсть нагрiву=10 °C/хв. б) Другий крок. Нагрiвання зразка S750 при 750 °C i витримка протягом 30 хвилин, потiм гартування у водному середовищi. Те ж саме вiдноситься до зразкiв S800, S850 i S900. в) Третiй крок. Дослiдження металографiї, твердостi i енергiї удару для SS, S750, S800, S850 i S900. г) Четвертий крок. Видалення першого шару зварного шва товщиною в половину пластини за допомогою ручного шлiфувального верстата для кожного зразка, i продовження зварювання другого шару. д) П'ятий крок. Другий шар зварних швiв зшлiфовують навпiл i приступають до остаточного зварювання. Результати випробувань, проведених на сталi KCTA 500, включають хiмiчний склад основного металу, мiкроструктуру i твердiсть для стандартного i загартованого водою зварного з'єднання. Середньовуглецева сталь еквiвалентна загартованiй i вiдпущенiй сталi, використаної в даному дослiдженнi, i має високу схильнiсть до трiщиноутворення. У мiкроструктурi стандартного зварного з'єднання переважають мартенсит при гартуваннi i вiдпуску сталi, а також мартенсит, отриманий при термiчнiй обробцi гартування водою на зварному з'єднаннi. Зварене з'єднання, загартоване водою, показує бiльш тонку мiкроструктуру зони термiчного впливу, але метал зварного шва має тенденцiю до жорстостi i крихкостi. Найбiльша твердiсть досягається пiсля гартування водою при 850 °C, тобто основний метал=578 VHN, зона термiчного впли-ву=555 VHN, лiнiя оплавлення=457 VHN i метал зварного шва=252 VHN Ключовi слова: аустенiт, крихкiсть, укрупнення, трiщина, розтрiскування, змiцнення, мартенсит, гартування, полiпшення, зварюванiсть UDC 621