Модифицирование и формирование структуры металла сварных швов низкоуглеродистых сталей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.06, доктор технических наук Кривоносова, Екатерина Александровна

• Кривоносова, Екатерина Александровна
• доктор технических наук
• 2005

Оглавление диссертации доктор технических наук Кривоносова, Екатерина Александровна

Введение

Глава 1 Термодинамическая модель условий выделения моди- 14 фицирующих частиц в металле сварного шва

1.1 Применение концепции рациональных температур вы- 18 деления фаз для условий кристаллизации сварных швов 2 Термодинамическая оценка условий выделения карбо- ^ нитридных фаз титана в сварных швах низкоуглеродистой стали при микролегировании титаном через электродное покрытие

Глава 2 Кинетическая модель фазообразования модифици- 34 рующих частиц в металле сварного шва

2.1 Математическая модель кинетики роста частиц нитри- 35 да титана в сварном шве в твердом состоянии

2.2 Оценка эффективного размера частиц нитрида титана в 42 сварном шве

Глава 3 Фрактальный подход к анализу структурообразования 52 металлов при сварке

3 I Геометрические и естественные фракталы

3 2 Структура металла, как объект фрактального анализа

3 з Фрактальные мартенситные и дендритные структуры ^

3 4 Выбор меры для фрактального анализа структур метал- ^ ла сварных швов

3 ^ Фрактальный анализ Видманштеттовой структуры в 74 сварных швах

Глвав 4 Неметаллические включения в металле сварных швов

Глава 5 Экспресс-методики оценки механических свойств ме- 120 талла сварного шва и технологических свойств электрода

5.1 Определение механических свойств металлов по твер- 120 дости

5.2. Методика экспресс-оценки критической температуры хрупкости по твердости

5.2.1. Низкотемпературная зависимость твердости металла сварных швов

5.2.2. Стандартное определение критической температуры хрупкости

5.2.3. Взаимосвязь температурного коэффициента твердости Р и критической температуры хрупкости Ткр

5.2.4. Точность метода экспресс-оценки хладостойко-сти

5 2 Методика оценки стабильности горения сварочной дуги

5.3.1. Анализ влияния состава покрытия электродов на стабильность горения дуги

Глава 6 Структурные факторы хладостойкости металла сварных швов. Оптимизация состава электродного покры-^ тия

6.1 Электроды с ферротитаном и каолином

6.2 Электроды с карбидной композицией

6.3 Электроды с уральским силикомарганцем и ферротита-ном

Глава? Некоторые аспекты усталостного разрушения металла сварных швов

7.1 Анализ критериев оценки усталостных свойств металла сварных швов

7.2 Методика малообразцовых испытаний на усталостный Сщ изгиб металла сварных швов

7.3 Анализ кинетических диаграмм усталостного разруше- 196 ния металла сварных швов

7.4 Определение порогового значения коэффициента ин- 204 тенсивности напряжений

7.5 Метод микротвердости для оценки размеров зоны по- 214 вышенной пластической деформации при усталостном разрушении металла сварного шва

7.6 Фрактальный анализ поверхности усталостного разрушения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модифицирование и формирование структуры металла сварных швов низкоуглеродистых сталей»

Сварные швы представляют собой многокомпонентные сплавы, свойства которых во многом определяются фазовым и структурным состоянием, сформировавшимся в них на этапе получения исходного материала и на стадии образования сварного соединения. Поэтому управление структурным состоянием является важным элементом в общей стратегии разработки новых сварочных материалов и получения качественных сварных соединений. Основная проблема структурообразования при ручной дуговой сварке низкоуглеродистых сталей заключается в формировании неблагоприятной структуры металла шва, которая и определяет низкие значения хладостойкости и усталостных характеристик. Объектом исследования является сталь Ст.З, широкое распространение которой экономически обосновано на данном уровне прочности. Сталь относится к ферри-то-перлитному классу, структура металла шва таких сталей в условиях сварки характеризуется нестабильностью. Модифицирование металла шва таких сталей является наиболее эффективным для повышения его характеристик. Однако, существующие подходы к решению этой проблемы, основанные на улучшении структуры металла шва путем модифицирования при легировании компонентами электродного покрытия, продолжают, в значительной мере, базироваться на эмпирических методах поиска путей обеспечения оптимальных свойств. Нет научного обоснования возможностей и результата модифицирования металла шва, формирующегося в условиях температурного цикла сварки.

В работе решается проблема управления структурообразованием металла шва при модифицировании с позиций термодинамического и кинетического моделирования процесса, фрактального подхода к описанию структуры металла шва и адекватных методик оценки его свойств.

Хотя эта задача давно привлекает внимание исследователей металлургов и сварщиков (Курдюмов Г.В., Кристиан Дж, Походня И.К., Фролов В.В.), до сих пор нет исчерпывающего понимания механизмов и факторов, контролирующих образование микроструктур при фазовых превращениях, особенно, в условиях сварки.

Традиционные представления, базирующиеся на принципах равновесной термодинамики, могут предсказать объемную долю фазы, выделяющейся при достаточно длительных временах изотермической выдержки, не характерных для сварки. Кроме того, эти представления не позволяют ответить на вопросы о размерах выделений и причинах появления той или иной морфологии выделяющихся фаз. Определяющую роль в проблеме формирования структурного состояния играют кинетические факторы, зависимость от траектории охлаждения, которые даже в более простом случае, не для условий сварки, являются наиболее сложной частью проблемы.

Сложность обозначенных проблем применительно к условиям сварки покрытыми электродами усугубляется тем, что, кроме температурных и временных параметров технологического режима, значительное влияние на структурообразование швов оказывает состав электродного покрытия, компоненты которого участвуют в процессах легирования, модифицирования и фазообразования металла шва.

Благодаря большому разнообразию составов и широким возможностям управления структурным состоянием и свойствами шва, покрытые электроды для ручной дуговой сварки занимают особое место среди сварочных материалов. По объему применения они лидируют в различных отраслях промышленности, причем уровень их потребления на протяжении последних десятилетий не снижается. По результатам статистических исследований Российского рынка, проведенных Концерном «ESAB», а также исследований Национального аттестационного комитета по сварке (НАКС), представленных на рис Л и 2, на покрытые электроды, совместно со сварочными проволоками, стабильно с конца 70-х г.г. приходилось более 85% объема применения сварочных материалов.Для предприятий Западно-Уральского региона, подконтрольных Госгортехнадзору, этот показатель еще выше - 87%.

Одним из важнейших требований, которым должны удовлетворять электроды, является обеспечение высокого уровня свойств металла сварного шва. Существенное влияние на уровень общих и специальных свойств металла шва оказывают структурные факторы: состав, гомогенность и характер взаимного расположения фаз, морфология неметаллических включений. Структурные факторы в большинстве случаев, становятся определяющими в достижении высоких показателей таких свойств как пластичность, хладостойкость, трещиностойкость, усталостная прочности и др. При управлении структурообразованием сварных швов исключительно перспективным является модифицирование структуры при легировании металла шва компонентами электродного покрытия. Возможности и особенности модифицирования структуры сварных швов исследованы недостаточно: хотя существует общая теория модифицирования (Гольдштейн М.И., Попов В.В., Ершов Г.С., Бычков Ю.Б., Гольд-штейн Я.Е., Стомахин А.Я., Турчанин А.Г.), исследований особенностей этого процесса для условий сварки низкоуглеродистых сталей нет. Существует необходимость оценки термодинамической вероятности образования модифицирующих фаз в сварном шве, а также кинетики их развития в условиях температурного цикла сварки.

Методологической основой исследований становятся,

Рис. 1. Соотношение объема использования различных сварочных материалов с 1975 по 2003 г

Рис. 2. Объемы применения различных способов сварки на предприятиях Уральского региона, подконтрольных ГГТН РФ:

РД - ручная дуговая сварка покрытыми электродами; РАД - ручная аргонно-дуговая сварка; МП - механизированная сварка в среде углекислого газа;

Г - газовая сварка;

Пр- прочие методы сварки. с одной стороны, огромная экспериментальная база данных по протеканию различных металлургических процессов, сформированная в традиционной металлургии (Куликов И.С., Григорян В.А., С.И.Попель, Турчанин А.Г.), с другой стороны, математические модели, описывающие металлургические процессы при сварке на основе фундаментальных законов химической термодинамики и кинетики, тепло- и массопереноса (Бороненков В.Н., Королев Н.В., Шалимов М.П.) .

Управление структурообразованием сварных швов связано с необходимостью корректного описания структуры. Сложность структуры реальных сварных швов является основным препятствием при выборе адекватных моделей для компьютерного конструирования структуры и прогнозирования их свойств. Для этих материалов основными методами изучения структуры остаются пока оптическая, электронная микроскопия, а также рентгенографические и спектрометрические методы. Однако полученные при этом данные полностью не используются в моделировании и компьютерном конструировании структуры, поскольку они либо качественно представляют структуру, либо характеризуют ее отдельные фрагменты. Например, при анализе структур швов определенная трудность заключается в корректной оценке параметров Видманштеттовой структуры, к которой не всегда можно применить критерий "балл" зерна.

Значительный интерес в этом направлении представляет теория фракталов, разработанная в ее классическом варианте Г.Хакеном, Б.Мандельбротом, а также фрактальный анализ - математический алгоритм выявления единого численного параметра — фрактальной размерности - для описания многоуровневых структур, какими являются, в частности, структуры металлов, поверхности изломов, пористые структуры, зоны разрушения, структурные границы вязко-хрупкого перехода и.т.п. (

Е.Федер, P.M. Кроновер, В.С.Иванова, И.Ж. Бунин, А.А.Оксогоев, Вос-тровский Г.В.). Таким образом, актуальной является задача использования нового для металловедения сварки фрактального подхода к анализу струк-турообразования швов, разработки алгоритма определения фрактальной размерности, как количественного показателя степени неоднородности и фрагментарности структур сварных швов. Практическое значение метода заключается в выявлении связи фрактальной размерности с уровнем свойств металла шва, а также введение фрактальных размерностей, наряду с критериями хладостойкости и чистоты шва, в задачи моделирования структурообразования и оптимизации состава электродного покрытия.

Не менее важным аспектом управления структурообразованием шва при модифицировании мелкодисперсными частицам карбонитридных фаз, является проблема прогнозирования влияния неметаллических включений на характер термодеформационных процессов при охлаждении сварного шва, связанных с различием физических констант неметаллического включения и металлической матрицы. Разупрочняющее действие неметаллических включений представляет серьезную опасность, поскольку концентрация напряжений может превышать предельные для материала значения и включение, таким образом, может явиться очагом разрушения (Г.И.Бельченко,С.И.Губенко, Кислинг Р., Ланге Н.). Актуальным также является вопрос о критическом размере включения, когда оно становится реальным концентратором напряжений, способным привести к появлению недопустимых при сварке дефектов - трещин.

Конечная цель изучения особенностей и управления структурообразованием заключается в достижении нужного уровня свойств металла сварного шва. Особое внимание было обращено на наименее изученные критериальные свойства металла сварных швов, такие как критическая температура хрупкости, характеризующая хладостойкость, и пороговый коэффициент интенсивности напряжений при страгивании трещины, характеризующий поведение металла в условиях циклического нагружения.

Систематические исследования пластичности металла сварных швов показали необходимость создания экспресс-методик, сочетающих в себе высокий уровень точности с возможностью сокращения трудоемкости этапа подготовки образцов. Это в особенности актуально на этапе лабораторной разработки состава электродного покрытия, когда их количество может достигать сотен вариантов.

В связи с этим достаточно перспективным является метод твердости, который давно и успешно используется для определения ряда механических характеристик металлов как наиболее простой, не требующий вырезки образцов и в то же время, достаточно точный метод (Я.Б.Фридман, Н.Н.Давиденков, М.П.Марковец, В.М. Матюнин, А.А.Бочвар, В.П.Шишокина, Георгиев М.Н., Григорович В.К.). Актуальной является задача опробования метода инденторных испытаний для определения критической температуры хрупкости и создание экспресс-методики оценки хладостойкости по термическому коэффициенту твердости металла шва.

Сварные шва, с позиций общей теории усталости металлов и линейной механики разрушения, являются одними из наиболее сложных объектов. При их испытании возникает ряд проблем, связанных с неоднородностью свойств материала, сложностью структуры, наличием конструктивных и технологических концентраторов напряжений, остаточных напряжений и т.д (A.C. Куркин , Э.Л. Макаров). Банк данных об усталостных свойствах металла и характеристиках развития трещины в условиях циклического нагружения для сварных соединений ограничен. Все имеющиеся данные о поведении металла сварных швов в условиях знакопеременной нагрузки получены, в основном, на сплошных, однородных образцах. Серьезным препятствием для применения методик оценки ресурса конструкции является отсутствие необходимых данных о свойствах материала, в частности о параметрах кинетической диаграммы усталостного разрушения. Этап экспериментального определения критериальных свойств материала, таких как показатель трещиностойкости - пороговый коэффициент интенсивности напряжений при страгивании усталостной трещины Kth, наименее разработан. Данные по критериальным свойствам (Kth) главным образом относятся к основному металлу и практически отсутствуют для металла шва и зоны термовлияния. Наряду с накоплением банка таких данных целесообразно развивать альтернативные методы их определения (Браун У., Сроули Дж., Коцаньда С., Вассерман H.H., Симонов Ю.Н.), а также принципиально новые способы их использования для создания высококачественных сварочных материалов.

Результаты анализа существующих методов изучения и управления структурообразованием позволяют заключить, что существуют значительные пробелы как в вопросах теоретического обоснования возможностей модифицирования структур металлов при сварке, так и в области разработки адекватных методик оценки свойств металла шва. В этих условиях разработка модельных представлений о процессах формирования и модифицирования структуры в многокомпонентных сварных швах на базе термодинамического, кинетического подхода и теории фракталов в сочетании с адекватными методиками оценки критериальных свойств сварных швов является целесообразной и эффективной в решении фундаментальной проблемы управления структурообразованием сварных швов и создания сварочных материалов с гарантируемыми свойствами.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Работа посвящена актуальной проблеме разработки основных принципов формирования и модифицирования структуры сварных швов в многокомпонентных сварных швах на базе термодинамического, кинетического подхода и теории фракталов для управления процессом структурообра-зования металлов при сварке и создания сварочных материалов с повышенным уровнем свойств.

Цель работы: Научное обоснование закономерностей процессов модифицирования и формирования структуры металла сварных швов при легировании через электродное покрытие на основе термодинамического, кинетического моделирования и теории фракталов для создания сварочных материалов с повышенным уровнем свойств.

Задачи работы:

1. Установить термодинамические условия выделения модифицирующих фаз в металле сварных швов. Адаптировать концепцию рациональной температуры выделения модифицирующих фаз для условий сварки.

2. Разработать кинетическую модель роста модифицирующих фаз в металле шва с учетом температурных и временных особенностей сварки. На основе модельных результатов установить эффективный размер модифицирующих включений.

3. Разработать алгоритм фрактального анализа структурообразования металлов при сварке. Определить фрактальную размерность - количественный показатель степени однородности и фрагментарности структур сварных швов.

4. Изучить разупрочняющее действие неметаллических включений в процессе охлаждения и деформирования металлической матрицы.

5. Разработать методики экспресс-оценки механических свойств металла сварного шва и технологических свойств электродов.

6. Установить закономерности влияния состава электродного покрытия на формирование структуры, показатели хладостойкости и характеристики усталости металла сварного шва.

1. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УСЛОВИЙ ВЫДЕЛЕНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩИХ ЧАСТИЦ В МЕТАЛЛЕ

СВАРНОГО ШВА

Многообразие и сложность структуры сварных швов, определяются физико-химическими процессами между металлической, шлаковой и газовой фазами. Управление структурообразованием сварных швов невозможно без исследования влияния металлургических факторов: формирования сварочной ванны, взаимодействия фаз в зоне сварки, первичной и вторичной кристаллизации металла шва.

Одним из путей решения проблемы повышения вязко-пластических свойств металла сварного шва низкоуглеродистых сталей является целенаправленное модифицирование и микролегирование металла, в частности, титаном.

Существует необходимость оценки термодинамической вероятности образования модифицирующих фаз титана в сварном шве, а также кинетики их развития в условиях температурного цикла сварки.

В теории модифицирования металла сварного шва при легировании через электродное покрытие наиболее сложным является вопрос о концентрационных пределах введения модификатора, не всегда увеличение содержания модификатора приводит к усилению эффекта измельчения структуры. Кроме того, открытым остается вопрос о температуре выделения модифицирующих фаз: нитридов, карбонитридов и карбидов титана.

Методологической основой исследований стали, с одной стороны, огромная экспериментальная база данных по протеканию различных металлургических процессов, сформированная в традиционной металлургии (Куликов И.С., Григорян В.А., С.И.Попель, Турчанин А.Г., Могутнов, Томилин, Шварцман), с другой стороны, математические модели, описывающие металлургические процессы при сварке на основе фундаментальных законов химической термодинамики и кинетики, тепло- и массопереноса (Бороненков В.Н., Королев Н.В., Шалимов М.П.) .

Действие титана в направлении повышении ударной вязкости объясняется разными эффектами:

-понижением концентрации кислорода из-за высокой раскислительной способности титана [6],

- снижением количества силикатных включений [6, 17, 8],

- уменьшением пористости по азоту,

- модифицирующим эффектом [7, 14, 17].

Для развития направления модифицирования сварного шва титаном представляет интерес разработанный в металлургии стали подход к анализу данного процесса на базе интегральных представлений о рациональном (оптимальном) микролегировании [1, 2, 3, 4]. В металлургии хорошие результаты достигнуты при микролегировании стали титаном и азотом при определенном их соотношении. Выявлено, что ударная вязкость и пластичность стали повышаются, если при охлаждении частицы нитрида титана начинают выделяться при некоторой так называемой рациональной температуре (Гр), которая определяется активностями азота и титана. Схематично концепция рациональной температуры выделения нитрида титана представлена на рис. 1.1.

Рациональное соотношение концентраций Т] и N. наблюдается 1ффект модифицирования (лруюуры

Рис. 1.1 Схема, поясняющая концепцию рациональной температуры выделения модифицирующих частиц

При повышенных активностях титана и азота нитриды образуются до завершения кристаллизации (т.е. при Т >ТР), при этом они оказываются крупными и ухудшают свойства стали.

При низком содержании титана и азота выделение нитридов идет в твердом металле (при Г<ГР). 11итриды образуют квазипленки по границам зерен, что тоже охрупчивает сталь.

И только при оптимальных концентрациях Тл и N обеспечивается измельчение зерна (модифицирующий эффект) и выделение мелкодисперсных нитридов, что обусловливает повышение ударной вязкости и понижение порога хладноломкости.

На основе термодинамической обработки экспериментальных данных установлено, что рациональная температура для нитрида титана примерно одинакова для разных сталей и равна Гр = (1661 ±30) К [4]. Однако определенные в металлургии Тр найдены для условий невысокой скорости охлаждения слитков.

В связи с этим, целью данного раздела исследований является :

• уточнение для условий сварки значения рациональной температуры выделения карбонитридных фаз титана Тр;

• установление рационального соотношения концентраций нитридообразующих элементов: титана и азота, обеспечивающих максимальный эффект модифицирования;

• установление закономерностей влияния изменения содержания углерода в сварном шве на температуру выделения модифицирующих карбонитридных фаз;

• установление термодинамической возможности трансформации нитрида титана в карбонитрид при понижении температуры сварного шва;

• теоретическое обоснование экспериментально установленного соотношения ферротитана и мрамора в электродном покрытии, которое обеспечивает лучшую степень модифицирования и высокую хладостойкость [16].

Заключение диссертации по теме «Технология и машины сварочного производства», Кривоносова, Екатерина Александровна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В диссертационной работе теоретически обоснована и экспериментально подтверждена совокупность научных положений, позволяющих при использовании модифицирования металла сварного шва через электродное покрытие целенаправленно воздействовать на процессы, определяющие структуру и свойства металла сварного шва. Результаты работы позволили сделать ряд выводов, имеющих научную и практическую значимость:

1. Для обоснованной разработки проблемы микролегирования сварного шва предложена концепция рациональной температуры выделения модифицирующих фаз при сварке. Определены рациональные температуры начала выделения карбонитридных фаз ТТМ, ИС^-х, ПС и Т1С0,6 при охлаждении сварного шва. Показано, что влияние содержания углерода в шве на рациональную температуру выделения ТлЫ незначительно Установлена термодинамическая возможность трансформации нитрида титана в карбонитрид при понижении температуры сварного шва.

2. Разработана математическая модель кинетики роста частиц нитрида титана в сварном шве с учетом временных и температурных условий сварки. По разработанной модели установлено, что в сварных швах при термическом цикле, характерном для ручной дуговой сварки, образование нитридов титана в твердой фазе происходит ниже 1240 К и средний размер включений составляет 0,5 мкм. Разработана математическая модель кинетики роста частиц нитрида титана в сварном шве с учетом временных и температурных условий сварки. Показано, что образующиеся нитриды титана могут играть роль модификаторов сварного шва, тормозя рост кристаллитов и подавляя образование грубой Видманштеттовой структуры.

3. Впервые в металловедении сварки применен метод фрактального анализа для исследования структурообразования сварных швов. Разработан алгоритм фрактального анализа и определена фрактальная размерность Df- количественный показатель степени неоднородности и фрагментарности структур сварных швов, установлены критерии гомогенности структуры по значению фрактальной размерности. Фрактальный анализ структурообразования сварных швов позволил установить основные количественные критерии гомогенности и фрагментарности структуры:

- для грубой структуры, с выделением широких фрагментов Вид-манштеттова феррита через все поле зерна первичного аустенита характерно значение фрактальной размерности =1,60-1,78;

- для более гомогенной структуры, приближающей к классической феррито-перлитной характерно значение фрактальной размерности Df =1,79-1,89;

Выявлена связь структурной характеристики - фрактальной размерности Df - с уровнем вязко-пластических свойств металла шва. Построена обобщенная диаграмма влияния фрактальной размерности и степени загрязненности шва неметаллическими включениями на хладостойкость сварного шва. Выяснено, что хладостойкость сварных швов малоуглеродистых сталей недопустимо снижается в тех случаях, когда неблагоприятно сочетаются два структурных параметра: высокая степень загрязненности крупными неметаллическими включениями ( размером не менее 10 мкм), и присутствие грубой Видманштеттовой структуры, характеризующейся низкой фрактальной размерностью.

Фрактальные размерности, наряду с критериями хладостойкости и чистоты шва, введены в задачи моделирования структурообразования, в результате реализации которых оптимизирован состав электродного покрытия.

4. Исследован характер термодеформационных процессов при охлаждении сварного шва, связанных с различием физических констант неметаллического включения и металлической матрицы, позволивший внести необходимые уточнения в понимание особенностей поведения неметаллических включений в сварных швах при разных видах механического и термического воздействия, а также оценить их влияния на формирование структуры и свойства стали. Действие неметаллических включений оценено с учетом взаимодействия включения и матрицы при их совместном деформировании в зависимости от температуры и степени деформации.

Установлено, что при понижении температуры наблюдается снижение деформационной способности металлической матрицы, которое усугубляется действием неметаллических включений как концентраторов напряжений. Наибольшие значения радиуса зоны повышенной пластической деформации характерны для крупных частиц оксида кремния, корунда, марганцевой шпинели, для нитрида титана радиус зоны пластической деформации очень мал - 0,6 -1 мкм в связи с малостью самих частиц.

Показано, что разупрочняющее действие неметаллических включений в сварных швах определяется размером и характером их взаимного расположения:

Наличие крупных (размером выше 10 мкм) неметаллических включений не приводит к снижению хладостойкости сварных швов, только в том случае, если они расположены одиночно, т.к. пластическое течение матрицы компенсирует повышенный уровень напряжений, вносимый такими включениями.

Образование групп неметаллических включений, расстояния между которыми ними сравнимы с их размерами, приводит к возникновению протяженных областей повышенной деформации (параметр локальной неоднородности г) превышает значение 1,5), зоны повышенных пластических деформаций сливаются и перекрываются, в результате, вероятность образования трещин очень высока, хладостойкость швов понижена.

5. Разработана и запатентована экспресс-методика оценки критической температуры хрупкости по температурному коэффициенту твердости для сварных швов электродов типа Э 46 (Патент 1Ш 2095783 и Патент 1Ш 99101177/28).

Исследована низкотемпературная зависимость твердости металла сварных швов в широком диапазоне составов электродных покрытий. Определен температурный коэффициент твердости, высокие значения которого соответствуют низкой хладостойкости, а низкие - высокой хладо-стойкости. Показатели хладостойкости введены в качестве критериев оптимизации в задачи моделирования влияния состава покрытия на уровень пластических свойств металла шва, в результате реализации которых оптимизирован состав электродного покрытия.

6. Разработана и запатентована методика оценки стабильности горения дуги по амплитуде переменной составляющей сварочного тока, позволившая контролировать технологические свойства электродов (Патент 1Ш 2063316).

7. Определен пороговый коэффициент интенсивности напряжений К^* при страгивании усталостной трещины для металла сварного шва, который является структурно-зависимой величиной, учитывающей наличие концентраторов напряжений. Установлена зависимость Kth* от уровня загрязненности шва неметаллическими включениями: для загрязненного ме \ /1 талла шва Kth = 4 МПа-м , для чистого - 6-8 МПа-м

Установлен характер распределения зон упрочнения и разупрочнения по мере продвижения усталостной трещины по металлу сварного шва. Оценена глубина зоны повышенной пластической деформации вблизи усталостной трещины.

Определена фрактальная размерность излома — структурная характеристики поверхности усталостного разрушения, исследована ее связь с динамической характеристикой процесса - скоростью роста усталостной трещины.

8. Разработанные математические модели и методики оценки сва-рочно-технологических свойств использованы в ЗАО «Уральские электроды» при создании новых марок электродных покрытий серии «ЭЛУР». Электроды производились акционерами ЗАО «Уральские электроды»: ЭЛУР-9 в ОАО «Среднеуральский завод металлоконструкций», а марки ЭЛУР-10 по ТУ 14-4-1783-96 - в ОАО «Магнитогорский металлургический завод». Электроды ЭЛУР-10 в 2000 г. на Всероссийской выставке «Всероссийская марка « III тысячелетие» были награждены Золотым знаком «Всероссийская марка. Знак качества XXI века".

242

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе предложен комплексный подход к решению проблемы создания электродных покрытий, обеспечивающих гарантируемый уровень свойств металла сварного шва низкоуглеродистых сталей, основанный на термодинамическом моделировании возможности образования модифицирующих фаз в металле шва, кинетических законах роста этих фаз в условиях сварки, фрактального подхода к описанию структуры металла шва и адекватных методик оценки его свойств.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена совокупность научных положений, позволяющих при использовании модифицирования металла сварного шва через электродное покрытие целенаправленно воздействовать на процессы, определяющие структуру и свойства металла сварного шва:

- Разработана концепция рациональной температуры выделения модифицирующих фаз для условий кристаллизации металлов при сварке, позволившая определить концентрационные пределы оптимального введения модификатора;

- Разработана кинетическая модель роста модифицирующих фаз в металле шва с учетом температурных и временных особенностей сварки, позволяющая оценить размер модифицирующих фаз;

- Впервые в металловедении сварки разработан и применен метод фрактального анализа структурообразования сварных швов, определена фрактальная размерность - количественный показатель степени однородности металла сварных швов; показана большая информативность этого показателя по сравнению с традиционным критерием «балл зерна»; установлена связь фрактальной размерности структуры металла сварных швов с показателями хладостойкости.

Разработанный научный подход к решению задачи управления структурообразованием при модифицировании на основе модельных представлений актуален не только для низкоуглеродистых сталей, но и для низколегированных сталей того же структурного класса, таких как стали 15Х, 20Х и др.

Создана экспресс-методика оценки хладостойкости по температурному коэффициенту твердости, не требующая трудоемкой подготовки образцов, позволившая оценить критическую температуру хрупкости металла сварного шва.

Для оценки стабильности горения дуги была разработана методика, основанная на измерении амплитуды переменной составляющей сварочного тока.

Работа имеет практическую значимость: разработанные математические модели и методики оценки сварочно-технологических свойств использованы ЗАО «Уральские электроды» при создании новых марок электродных покрытий серии ЭЛУР и получили положительную оценку в Уральском представительстве Шведского концерна ЕБАВ ЗАО «Уралэлектросварка».

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Кривоносова, Екатерина Александровна, 2005 год

1. Стомахин А.Я. К вопросу об оптимальном легировании стали нит-ридообразующими элементами // Изв. вузов. Черная металлургия. 1979. № 1. С.47-51.

2. Котельников Г.И., Стомахин А.Я., Серьезнов В.Н. и др. Оценка оптимальных концентраций нитридообразующих элементов в стали//Изв. вузов. Черная металлургия. 1979. № 1.С.42-46.

3. Ершов Г.С., Бычков Ю.Б. Физико-химические основы рационального легирования сталей и сплавов. М., 1982. 376 с.

4. Григорян В.А., Стомахин А.Я., Пономаренко А.Г. и др. Физико-химические расчёты электросталеплавильных процессов. М., 1989. 288 с.

5. Волченко В.Н., Ямпольский В.М., Винокуров В.А. и др. Теория сварочных процессов/ Под ред. В.В.Фролова. М.; 1988. 559 с.

6. Ерохин A.A. Основы сварки плавлением М., 1997 с.

7. Гольдштейн Я.Е., Мизин В.Г. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали. М., 1986. 272 с.

8. Панасюк А.Д., Фоменко B.C., Глебова Г.Г. Стойкость неметаллических материалов в расплавах. Киев, 1986. 352 с.

9. Лепинских Б.М., Кайбичев A.B., Савельев Ю.А. Диффузия элементов в жидких металлах группы железа. М., 1974. 192 с.

10. Ю.Походня И.К. Газы в сварных швах. М., 1972. 256 с.

11. П.Куликов И.С. Раскисление металлов. М., 1975. 504 с.

12. Походня И.К. Металлургия сварки. Состояние и проблемы // Сварка и родственные технологии в XXI век: Тез. докл. Киев, 1998. С. 99-100.

13. Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в газах. М., 1979. 231 с.

14. Потапов H.H. Основы выбора флюсов при сварке сталей. М., 1979. 168 с.

15. Турчанин А.Г., Турчанин М.А. Термодинамика тугоплавких карбидов и карбонитридов. М., 1991. 352 с.

16. Куликов И.С. Термодинамика карбидов и нитридов. Челябинск: Металлургия, 1988. 320 с.

17. Лебедев Б.В. Расчеты в теории сварочных процессов. Киев, НМКВО, 1992, 320 с.

18. Белов А.Ф., Бенедиктова Г.П., Висков A.C. и др. Строение и свойства авиационных материалов.М.: Металлургия, 1989. 368 с.

19. Гольдштейн М.И., Попов В.В. Растворимость фаз внедрения при термической обработке стали. М.: Металлургия, 1989 . 200 с.

20. С.И.Попель,А.И.Сотников,В.Н.Бороненков. Теория металлургических процессов.М.:Металлургия,1986, 462 с.

21. А.Сидлин, В.Д.Тарлинский. Современные типы покрытых электродов и их применение для дуговой сварки.М.Машиностроение, 1984.68 с.

22. Электроды для ручной дуговой сварки в строительстве. Ката-лог.ВНИИСТ, 1981.

23. Металлургия дуговой сварки. Процессы в дуге и плавление электродов. И.К.Походня. Киев.: Наукова думка, 1990. 671 с.

24. И.Н.Ворновицкий, И.Н.Гальперин, А.В.Турецкий. Опыт усовершенствования электродов общего и специального назначения. Л-д.: ЛДНТП,1977. 20 с.

25. Г.И.Лесков. Электрическая сварочная дуга. М.,Машинострое-ние, 1970. 335 с.

26. А.Г.Мазель.Технологические свойства электросварочной дуги. М.: Машиностроение. 1969. 256 с.

27. Gupta S.R., Gupta Р.С., Rehfeidt D.Process stability and spatter generation during dip tranefer in MAG-welding// Welding Review. 1988.N 1 l.P.232-241.

28. Ерохин A.A. Основы сварки плавлением. Фихико-химические за-кономерности.М.Машиностроение. 1973.447 с.

29. Влияние щелочных элементов на поверхностное натяжеение электродных капель/ Разиков Н.М. и др.//Физико-химические исследования металлургических процессов. Свердловск. 1988.С.24.

30. Effect of elektrochemical reactions on submerger arc weld mettal composition/ Kim J.H.and oth.//Weld S.1990. N12.p.446-453.

31. К вопросу о достижении термодинамического равновесия при электродуговой сварке/ Ерохин А.А., Подгаецкий В.В., Галинич В.Н.//Автоматическая сварка. 1961 .N8. С. 1-6.

32. Термодинамический расчет легирования из шлака и раскис-ления металла при сварке/ Кох Б.А.// Там же. 1977. N7.C.20-25.

33. Фрумин И.И.Автоматическая электродуговая наплавка. М.: Ме-таллургиздат. 1961.422 с.

34. Восстановление титана из шлака при сварке стали под флю-сом./ Конищев Б.П.// Сварочное производство. 1971. N12. С.21-23.

35. Кубашевский 0.,Олкокк С.Б. Металлургическая термохимия. М.:Металлургия, 1982,370 с.

36. Расчет равновесия между многокомпонентным металлом и шлаком при сварке под флюсом./ Бороненков В.Н., Саламатов A.M. //Автоматическая сварка,1984, N7, с. 19-23.

37. Туркдоган Е.Т. Физическая химия высокотемпературных процессов. Справочник.М.Металлургия, 1985,360 с.

38. Методика расчета состава защитно-легирующих покрытий элек-тродов./Б.А.Кулишенко, А.С.Табатчиков, В.И.Шумяков // Сварочное производство. 1991 .N9.C. 14-16.

39. Могутнов, Томилин, Шварцман. Термодинамика железоуглеродистых сплавов.

40. Дж.Кристиан. Теория превращения в металлах и сплавах. М. Мир, 1978, 806 с.

41. Фазовые и структурные превращения в сталях: Сб. науч. Трудов, вып.З. Под ред. В.Н.Урцева. Магнитогорск, 2003, 576 с.

42. Куликов И.С.Термодинамика оксидов.М.,Металлургия,1986,340 с.

43. К проблеме рационального микролегирования сварного шва титаном/ Кривоносова Е.А., Уточкин В.В., Язовских В.М.// Сварочное производство, N5,2001 г., с.

44. Б.Я.Любов/ Диффузионные процессы в неоднородных твердых средах, М., Наука, 1981,277с.

45. М.И.Гольдштейн, В.В.Попов/ Растворимость фаз внедрения при термической обработке стали. М. .'Металлургия, 1989, 200с.

46. Курдюмов Г.В., Утевский JI.M., Энтин Р.И. /Превращения в железе и стали. М., Наука, 1977, 237 с.

47. Влияние нитридообразующих элементов на состав и структуру низколегированного металла шва/В.А.Шлепаков, А.С.Котельчук, С.М.Науменко// Автоматическая сварка, N6, 2000, с.7-10.

48. Попов В.В. В кн.: Термическая обработка и физика металлов. Научные труды УПИ. Свердловск, изд.УПИ, 1984., с. 19-25

49. Е.Федер. Фракталы. М. «Мир», 1991, 254с.

50. P.M. Кроновер. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории. М.: Постмаркет, 2000 г.,352 с.

51. В.С.Иванова, А.С.Баланкин, И.Ж. Бунин, А.А.Оксогоев Синергетика и фракталы в материаловедении. М.»Наука»,1994 383с.

52. Анализ влияния поверхностной обработки на структуру статических изломов малолегированного молибдена с помощью мультиф-рактального формализма/ Востровский Г.В., Колмаков А.Г.// Физика и химия обработки материалов, 1995, N6, с.66-81.

53. Мультифрактальный анализ особенностей разрушения приповерхностных слоев молибдена / Г.В.Встровский, А.Г. Колмаков, В.Ф. Терентьев// Изв.РАН, сер.Металлы, 1993 г. N4, с. 164-178.

54. Соколов И.М. Размерности и другие геометрические критическиепоказатели в теории протекания./ Успехи физических наук, 1986. т. 150,вып.2, с. 221-255

55. Рыкалин H.H., Скобелкин В.И., Зуев И.В. и др.// Доклады АН СССР. Физика. 1981. Т 26, N3, с.329-330.

56. Зуев И.В. Прикладная физика. М., 1994, Вып.1., с.26-32.

57. Кривоносова Е.А., Язовских В.М., Уточкин В.В., Трутников Д.А., Вылежнева Н.В./ Фрактальный анализ структурообразования сварных швов// Механика и технология материалов и конструкций. Вестник ПГТУ, N6, 2003 г.,сЛ66-172.

58. Баланкин A.C. Синергетика деформируемого тела. М.,МО СССР, 1991, 404с.

59. Hornbogen Е.// Intern.Material Rev. 1989. Vol.34, N6, р.277-296.

60. Hornbogen Е.// Ztschr.Metallk. 1987. Bd.78, N5, s.352-35664; Малыгин Г.А.// Физика металлов и металловедение. 1990. Т68 N5.C.22-30

61. Хворов М.М., Нигматуллин P.P.// Физика твердого тела. 1990,Т 32, N8 с. 2294-2297.

62. Мультифрактальное описание топографической структуры покрытий, полученных термическим напылением в вакууме./ Е.Е.Старостин, А.Г. Колмаков// ФиХОМ,1998ДЧ5, с.38-47 .

63. В.Ф. Грабин. Металловедение сварки плавлением/Киев, наукова думка, 1982г., 416с.

64. Коган Л.И., Файвилевич Г.А., Энтин Р.И./ Исследование условий и механизма образования видманштеттового феррита в сталях.// Физика металлов и металловедение, 1969,27,вып.4, с.696-702

65. Леонтьев Б.А. К теории переохлажденного аустенита.// Физика металлов и металловедение, 1963,16,вып.3, с.516-521

66. Леонтьев Б.А., Телегина Т.М. О кристаллографическом механизме у—хх превращения при образовании Видманштеттовой структуры стали. // Физика металлов и металловедение, 1970,30, вып.6, с.1250-1253.

67. Изотов В.П., Леонтьев Б.А. Тонкая структура видманштеттовых кристаллов феррита.// Физика металлов и металловедение, 1971,22,вып.1, с.96-98.

68. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И./ Превращения в железе и стали.М.: Наука, 1977,238с.

69. ANSI/A WS А5 Rutile Electrodes: The Effect of Woiiastonite// N.M.R.De Rissone and oth.// Welding Journal 76(11), november,1997: p. 498-507/

70. Параметризация структуры и мультифрактальный формализм в материаловедении./ Новиков В.У., Козицкий Д.В., Юндунов В.В., Бурьян О.Ю.//Тезисы. Фракталы и прикладная синергети-ка.Москва, 1999.С.162-163.

71. Фракталы в физике: Tp.VI Международ.симпоз. по фракталам (МЦТФ, Триест, Италия, 9-12 июля, 1985). М.Ж Мир, 1988.672с

72. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем. Х.О. Пайтген, П.Х.Рихтер. М.:Мир,1993 г., 176с.

73. Ершов А.П., Куперштох А.Л., Коломеийчук В.Н.// Письма в ЖТФ. 1990. Т. 16, №3 с.42-46.

74. Иванова B.C., Баланкин A.C., Ермишкин В.А. и др.// Доклады РАН, 1993, т.ЗЗО, №1, с.35-37.

75. Малыгин Г.А.// Физика твердого тела. 1990,Т 68, N5 с. 22-30.

76. Способ определения критической температуры хрупкости металлов и сплавов. /Язовских В.М., Кривоносова Е.А., Шумяков В.И.,

77. Табатчиков, Летягин ИЛО.// Патент RU 99101177/28 (001032), МПК. 7 G 01 N 3/18; Опубл. 18.01.99.

78. Структурные факторы хладостойкости сварных швов/ Язовских В.М., КривоносоваЕ.А., Шумяков В.И., Летягин И.Ю. Вылежнева Н.В.//Сварочное производство, 2002 г. N 1, с. 12-14.

79. Г.И.Бельченко,С.И.Губенко. Неметаллические включения и качество стали. Киев,Техника,1980, 168 с.

80. Математическая модель кинетики роста частиц нитрида титана в сварном шве/ Кривоносова Е.А., Язовских В.М. Уточкин В.В., Шумяков В.И.// Сварочное производство, N7, 2002 г., с. 24-28.

81. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения. Справочник, М., Металлургия, 1976 г.530с.

82. Справочник по элементарной физике. Н.И.Кошкин, М.Г. Ширке-вич, М., Наука, 1976, 255 с.

83. Екобори Т. Физика и механика разрушения и прочности твердых тел. М., Металлургия, 1971.

84. Brooksbank D., Andrews K.W.- J. Iron and Steel Inst., 1972, vol.210, N4.

85. Язовских B.M., Кривоносова E.A., Шумяков В.И. Экспресс-методы оценки качества сварочных электродов// Сварочное производство. 1998. N5. с.26-30.

86. Кривоносова Е.А., Язовских В.М., Вылежнева Н.В./Влияние неметаллических включений на развитие деформации сварных швов// Тяжелое машиностроение , N12, 2003 г., с.36-39.

87. Влияние состава неметаллических включений на зарождение микротрущин в металле шва./ Семенов С.С.и др.// Автоматическая сварка. 1988.N12.C.63-65.

88. Кислинг Р., Ланге Н. Неметаллические включения в стали. М.: Металлургия, 1968, 124 с.

89. С.И.Губенко. Трансформация неметаллических включений в стали. М., Металлургия, 1991, 225 с.

90. Металловедение и термическая обработка стали.Справочник. Под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. М.: Металлургия, 1983. 352 с.

91. Сварка керамики с металлами. Метелкин И.И., Павлова М.А., Поздеев H.B. М.: Металлургия, 1977 г. 160с.

92. Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций.М.: Иностранная литература , 1963 248 с.

93. Борисенко В.К. О связи твердости с сопротивлением пластической деформации при нормальных и высоких температурах.- В кн.:Термопрочность материалов и конструкций элементов. Киев.: Наукова думка,1985,с.61-68

94. Дрозд М.С. Определение механических свойств металлов без разрушения. М.:Металлургия,1965,171с.

95. Метод определения предела текучести металла вдавливанием пологой пирамиды/ Тылевич И.Н., Гликман К.А.// Заводская лаборатория, 1985,6,с.73 8-743.

96. Я.Б.Фридман.Механические свойства металлов. М.:Маши-ностроение. 1974.

97. Получение основных механических характеристик стали с помощью измерения твердости./ Давиденков H.H., Беляев С.Е., Марковец М.П.// Заводская лаборатория.1945.М10.с.964-973.

98. Об устойчивости связи между механическими характеристиками и твердостью стали 40ХН2МА./ В.А.Калашников, В.Ф.Кузнецов //Заводская лаборатория//1982.Н6.с.87-88.

99. Исследование связи ударной вязкости стали с характеристиками растяжения./М.П.Марковец, В.М.Матюнин// Доклада АН CCCP.1970.T.191.N1.C.179-181.

100. Марковец М.П. Определение механических свойств металлов по твердости.М:Машиностроение,1979, 230с.

101. Авторское свидетельство SU 1479847 AI. А.А.Барон, Ю.И. Славский. "Способ определения температуры хрупкости образца", опубликов. 15.05.89, Бюл.Ш 8, G 01 N 3/18.

102. Ю.А.Шульте. Хладностойкие стали. М.¡Металлургия, 1970.213 с.

103. Способ определения критической температуры хрупкости металлов и сплавов. / Язовских В.М., Кривоносова Е.А., Шумяков В.И., Табатчиков A.C., Беленький В.М.// Патент RU 2095783 С1, М.Кл. 6 G 01 N3/18; Заявл. 27.02.96; Опубл. 10.11.97., Бюл.Ы31.

104. Губенко С.И. Трансформация неметаллических включений в стали. М.: Металлургия, 1991, 224 с.

105. Шевандин Е.М., Разов Е.А. Хладноломкость и предельная •-тпластичность металлов в судостроении. JL: Судостроение, 1965. 336 с.

106. Хрупкие разрушения сварных конструкций/ В.Холл, Х.Кихара, В.Зут.М.:Машиностроение. 1974.265 с.

107. Разработка сварочных материалов для конструкций, работающих при низких температурах./ЛУеЫ J. 1981.60.N10,p.42-11 ИЗ. Исследование марганцеокислительных процессов в сварных швах при ручной дуговой сварке/ Abson D.S. Cambridge : Weld. Inst. 1989.5р.

108. Металлургическое развитие присадочных материалов, обеспечивающих большую вязкость сварных швов труб./Thewlig G., Taylor D.// Oerlikon schweissmitt.-1989.Nl 19.р.14-23.

109. Исследование хладноломкости стали по параметрам конического отпечатка./Савицкий Ф.С., Захаров И.А., Вандышев Б.А.// Заводская лаборатория, 1949, N9,c.l095.

110. Георгиев М.Н. Вязкость малоуглеродистых сталей. М.: Ме-тал-лургия, 1973,223 с.

111. Л.Энгель,Г.Клингеле. Растровая электронная микроскопия. Разрушение.М. .'Металлургия, 1986,23 0 с.

112. Металловедение и термическая обработка ста' ли.Справочник. Под ред. Бернштейна М.Л., Рахштадта А.Г. М.:1. Металлургия, 1983. 352 с.

113. Определение предела текучести стали по характеристикам твердости./В.М.Матюнин // Заводская лаборатория. 1986.N3.C.77-78.

114. Определение критических температур хрупкости методами измерения внутреннего трения и микротвердо-сти./В.А.Белошенко, О.И.Дацко, В.Б.Примислер, Л.К.Маняк, В.А.Акулов// Заводская лаборатория. 1986.N2.C.74-76.

115. Использование метода измерения твердости под нагрузкой для определения критической температуры хрупкости./ A.B.Велик, Д.А.Турсунов, В.А.Белошенко, С.В.Другарь// Заводская лаборатория. 1992. N7. с.29-30.

116. Сравнение различных критических температур хрупкости малоуглеродистых низколегированных сталей. /Георгиев М.Н.// Заводская лаборатория. 1981. Т.47. N11. с.78-80.

117. Методы определения критических температур хрупкости для материалов и элементов конструкций./ Махутов H.A.// Заводская лаборатория. 1981. Т47. N9 . с.78-81.

118. Григорович В.К.Твердость и микротвердость. М., Наука, 1976, 300 с.

119. Определение ударной вязкости по твердости. /Марковец М.П., Матюнин В.М.// Заводская лаборатория. 1984.N10.C.50-63.

120. Методика определения критической температуры хрупкости конструкционных сталей./ А.А.Попов, Д.М.Шур, А.В.Просвирин// Заводская лаборатория. 1979.N7.C.1134-1135.

121. Статистическая обработка результатов сериальных испытаний на ударную вязкость и определение критической температуры хладноломкости./ А.И.Карнаух, А.И.Невядомская// Заводская лаборатория. 1979.N 7.С.647-648.

122. Связь твердости по Бринеллю с основными механическими характеристиками пластичных металлов./ Б.П.Чебаевский// Заводская лаборатория. 1981.N11.С.84-86.

123. Определение критической температуры хрупкости строительных сталей при динамическом инициировании и распространении трещин./ Е.М.Баско, Н.А.Махутов.// Там же.с.70-73.

124. Деформационный критерий для определения критической температуры хрупкости материалов при испытании на ударную вязкость./Д.М.Шур, С.А.Шпак.// Там же.с.74-77.

125. Об устойчивости связи между механическими характеристиками и твердостью стали 40ХН2МА./ В.А.Калашников, В.Ф.Кузнецов //Заводская лаборатория//1982.Ы6.с.87-88.

126. Махутов H.A. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению.М.:Машиностроение,1973, 163с.

127. Григорович В.К. Твердость и микротвердость.М.Машиностроение, 1976,180 с.

128. ГОСТ 9454-78. Методы определения ударной вязкости. Издательство стандатров.1991.

129. ГОСТ 4543-71. Определение вязкой доли излома металли-чес-кого образца.(Приложение 3). Издательство стандартов. 1991.

130. Получение основных механических характеристик стали с помощью измерения твердости./ Давиденков H.H., Беляев С.Е., Марковец М.П.// Заводская лаборатория. 1945.N10.C.964-973.

131. Исследование связи ударной вязкости стали с характеристиками растяжения./М.П.Марковец, В.М.Матюнин// Доклады АН СССР. 1970.т. 191 .N1 .с. 179-181.

132. Новик Ф.С. ,Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования эксперимента. М.: Машиностроение, 1980, 303 с.

133. Авторское свидетельство SU 1385024 А1.Э.А.Кочаров, Н.В.Хомич,Л.А.Одновол, И.Х.Мингазов "Способ определения твердости материалов", опубликов.30.03.88,Бюл.Ш2,0 01 N 3/48.

134. Взаимосвязь критических температур хрупкости с механическими свойствами и трещиностойкостью сталей./И.В.Орыняк, В.М. Торол// Проблемы прочности. 1989.N3.C.40.

135. Адлер Ю.П., Марков Е.В., Грановский Ю.В.Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.М.:Наука.1976, 270с.

136. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизции технологических процессов. Свердловск, 1975,134с.

137. Металлургия дуговой сварки. Процессы в дуге и плавление электродов. И.К.Походня. Киев.: Наукова думка, 1990. 671 с.

138. Бернштейн М.Л., Займовский В.А./ Механические свойства металлов. М.: Металлургия. 1978 г., 495 с.

139. Головин С.А., Пушкар А. Микропластичность и усталость металлов. М., Металлургия, 1980. 239с.

140. Браун У., Сроули Дж. Испытания высокопрочных металло-ческих материалов на вязкость разрушения при плоской деформации. М. Мир 1972 , 246 с.

141. Усталость и вязкость разрушения металлов. Под ред. Ивановой B.C. М.Наука., 1974 г.,260с.

142. Школьник JI.M. Методика усталостных испытаний. М. Металлургия. 1978г., 213 с.

143. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений. Под ред. Ю.Мураками. Т1,2. М. Мир. 1990г.

144. Усталость и циклическая трещиностойкость конструкционных материалов. Киев, Наукова думка. 1990 г. ;4 том.

145. В.Т. Трощенко, Л.А.Сосновский. Сопротивление усталости металлов и сплавов. Справочник. Киев, Наукова думка. 1987 г.

146. Справочник по сопротивлению материалов. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Наукова думка , 1975, 702 с.

147. Микропластичность. Под ред. Геминова В.Н., Рахштадта А.Г. М.: Металлургия, 1972 г., 340 с.

148. Стандартизация фрактографического метода оценки скорости усталостного разрушения металлов Вып.5 Под ред. О.Н.Романова М., Издательство стандартов, 1984. 94 с.

149. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. М., Металлургия , 1976, 454 с.

150. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. 4.2. М., Машиностроение, 1974.,365 с.

151. Yokobori T., Nanbu M., Takeuchi N. Rep.Res. Inst. Strength and Fracture of Materials Toh. Univ. 1969, vol.5, nr 1, s. 1-17 (a).

152. Paris P., Erdogan F. Journal of Basic Engineering. Trans ASME, Desember 1963, s. 528-534.

153. Cooke R.J., Beevers С J. Materials Scince and Engineering, 1974, vol. 5, nr 4, p.1061-1071.

154. Pook L. P. "Zb. ASTM Spec. Techn. Pub.", 1972, №513, p. 106109.

155. Kiesnil M., Lukas P. "Strojirenstvi', 1973, № 23, S. 34.

156. ГОСТ 25.502-79 «Метод усталостных испытаний металлов»

157. Куркин С.А. Ховов B.M. Аксенов Ю.Н., Касаткин О.Г. Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций. Уч. пособие для вузов М.Изд.МГТУ им. Н.Э.Баумана., 2002 г. 464 с.

158. Влияние структуры и механической неоднородности на усталостные характеристики сварных соединений из тиатна/ Гущин А.Н., Кипарисов А .Г.// Надежность судовых конструкций. Горьковский политехнический институт, Горький. 1990. С. 101-107.

159. Различия микрорельефов усталостных изломов стали при одно- и двухчастотном нагруженных /Коваль-чук В. С., Труфя-ков В. И., Степаненко В. А., Хильчевский В. В.// Автоматическая сварка .1990. № 12 .С. 3-5.

160. Рост и торможение усталостных трещин в зоне термического влияния сварных соединений стали 4140.Fatigue crack growth and retardation in the welded HAZ of4140 steel / Lim J. K., Stephens R. I. // Weld. J. 1990 , № 8 .C. 294 304 .

161. Влияние подрезов на усталостную прочность сварных соединений. Обзор литературы / The influence of undercut on thefatigue strength of welds — a literature survey / Petershagen H. // Weld. World. .1990 № 7-8 .C.l 14 125 .

162. Вассерман H.H., Згогурин B.B. Исследование условий нераспространения трещин усталости при круговом изгибе образцов из сплава типа ВТ6. В кн.: Динамика и прочность механических систем. Пермь, 1977, N207, с.131-133.

163. Рогозин Ю.И. Автореферат на соискание степени доктора технических наук, 1999, ПГТУ.

164. Иванова B.C. Усталостное разрушение металлов. М., Ме-таллургиздат, 1963.,272 с.

165. Вассерман H.H., Субботин В.А. Трещиностойкость сварных соединений из титановых сплавов. В кн.: Динамика и прочность механических систем. Пермь, 1986, с.59-63.

166. Симонов Ю.Н. Автореферат диссертации на соискание степени доктора тех. наук. Структурные аспекты прочности и трещи-ностойкости низкоуглеродистых конструкционных сталей. Пермь, 2004 г.

167. A.C. Куркин , Э.Л. Макаров. Методология оценки надежности и ресурса сварных конструкций при наличии дефектов. Сборник докладов всероссийской научно-технической конференции «Сварка и контроль-2004» Пермь, том.2 стр.339

168. Irwin G.R. Trans. ASME, 1960, vol.82, p. 417 425.

169. Irwin G.R. Seventh Sagamor Ordnanace Material Conference, Syracuse University Research Institute, 1960, v. IV, p.63-79.

170. Разрушение. Микроскопические и макроскопические основы механики разрушения. Под.ред. Г.Либовиц. М. Мир. 1973. 616 с.

171. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М. Наука, 1988, 711 с.

172. В.З.Партон, Е.М. Морозов. Механрка упругопластического разрушения. М. Наука. 1985, 504 с.

173. Россия, г. Екатеринбург, 620002, а/я № 9 Т/факс [phone]. Телефон [phone] E-mail [e-mail] от "15"февраля 2005 г. №141. ЗАО "Уральские электроды"

174. Разработка и производство сварочных материалов1. Директ1. АКТ ВНЕДРЕНИЯмяков В.И.

175. Эти электроды производились акционерами ЗАО "Уральские электроды": марка ЭЛУР-9 в ОАО "Среднеуральский завод металлоконструкций", а марка ЭЛУР-10 по ТУ 14-4-1783-96 -в ОАО "Магнитогорский метизно-металлургический завод" (МММЗ).

176. Электроды ЭЛУР-10 в 2000 г. на Всероссийской выставке "Всероссийская марка."111 тысячелетие" были награждены ЗОЛОТЫМ ЗНАКОМ "Всероссийская марка.(111 тысячелетие). Знак качества XXI века".

177. Р/с № 40702810649490150494 в Дзержинском ОСБ № 6984 в Западно-Уральском банке СБ РФ К/с № 30101810900000000603 БИК 045773603, ИНН 59030282531. УТВЕРЖДАЮ

178. Генеральный директор ЗАО «Уралэлектросварка» Нартымов В;С.1. SL m1. ГУ» /^УрЪ "цУ2005г.1. С Xi\

179. V -i > рз ^элгвюосггрча f . Í1. А ' я/1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

180. Разработанные методики характеризуются эффективностью и точностью. Применение новых методик оценки свойств металла шва позволило сократить затраты на изготовление образцов и материалоемкость этапа испытаний механических свойств.

181. Металл сварного шва для электродов новых марок имеет повышенные характеристики хладостойкости и усталостных свойств .

182. Экономический эффект от применения новых методик оценки механических свойств металла сварного шва составил (около 100 тыс.руб)jj1. Главный инженер1. ЗАО «Уралэлектросварка»1. Матафонов Г.В.

183. ЗАО "УралЭлектроСварка" адрес: дистрибьютор 614031концерна "ЭСАБ" Пермьтел:3422)13-76-21 13-79-10факс:[phone]-21e-mail:[e-mail] http:// esab.perm.ru

184. Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ614000 г. Пермь, Комсомольский проспект, 29,

185. Тел.: [phone], 123-927 Факс: [phone], E-mail: [e-mail]от1. УТВЕРЖДАЮ1. Ректор ГТГТУ1. Г АКТ ВНЕДРЕНИЯ

186. Материалы диссертации включены в учебное пособие «Теориясварочных процессов. Металлургические процессы при сварке и свариваемость», утвержденном УМО Минобразования РФ в качестве учебного пособия для студентов специальности 120500.

187. Декан механико-технологического факультета ПГТУ1. М •>-t ,У

188. С КЕХАНИКО-h о TtyhO;.OfWiCKW! w ^ Д ФАКУЛЬТЕТ /i с// -Л /«■ л/11. W, V\ /V л/1. Ханов A.M.05 MON" 14:14 FAX [phone]. МЛ SHINO STR0 ENIE ~661. Sooi

189. Научно-техническнн и производственный журнал1. Сварочное произволе ^

190. ОАО «Издательство «Машиностроение* ^ Л129626, Москва, проспект Мира, 106 ^ /

191. К: 129626, Москва, а/я 78 (для корреспонденции) у287.89-93 g/fg 287-05-91 E-mail: [e-mail]

192. Пермский ГТУ, кафедра «СП и ТКМ» канд. техн. наук КРИВОНОСОВОЙ Е.А.614000, Пермь, Комсомольский, 29а2102.2005 г. № И-28/41. СПРАВКА

193. Настоящим сообщаю, что статья автора Кривоносовой Е.А. «Фрактальный анализ структурообразования сварных швов» будет опубликована в журнале «Сварочное производство» № 7 2005 г.