Structure and mechanical properties of welded joints of high strength steels at the hybrid laser-arc welding
Keywords:
high-strength steel, the hybrid laser-arc welding, welded joints, metal structure, mechanical properties, fracture toughness, crack resistance.Abstract
Purpose.Nowadays the production of critical welded structures of high-strength steels more and more new technologies are used hybrid laser-arc welding, which increase the productivity of the process and provide the strength and plasticity of welded joints. The aim of this study was to investigate the features of phase and structural changes in the metal of welded joints of high-strength steel obtained by hybrid laser-arc welding and evaluate the effect of one of the main technological parameters -welding speed on a formed structure and mechanical properties of welded joints. Methodology.Studies were carried out on welded joints of high-strength steel 14HGN2MDAFB. Welds were obtained in conditions of diverse speeds (72-110 m / h) of the hybrid laser arc welding. The structural changes were studied using a complex technique of research, which includes optical metallography, analytical scanning and transmission electron microscopy. Findings. On the basis of information obtained at different structural levels (from grain to dislocation) the analytical assessment of the impact of the structural parameters on the mechanical properties and fracture toughness of welds are made. Originality. Optimal technological modes of the hybrid laser-arc welding of high strength steel 14HGN2MDAFB providing, in terms of formed structure, high mechanical properties and fracture toughness of metal welded connections have been established. Practical value. The presented results showed the prospect of the development of technological modes of the hybrid laser-arc and solutions of objectives of formation of the most favourable structure of welded joints of highstrength steel to provide the necessary complex mechanical properties and fracture toughness of welds.
References
Tishaev S.I., Odesskij P. D. Nizkolegiro-vannye stali novogo pokolenija dlja metallicheskih konstrukcij [Low-alloy steel of a new generation metal constructions] – Metally, 2001, no.6. pp.56-64. (in Russian).
Jekonomnolegirovannye stali s nanomodificirovannoj strukturoj dlja jekspluatacii v jekstremal'nyh uslovijah [Economically alloyed steels with nano-modified structure for exploitation in extreme conditions] / I.V. Gorynin, V.A. Malyshevskij, E.I. Hlusova i dr. – Voprosy materialovedenija, 2008, no.2(54),. pp.7-19. (in Russian).
Ramirez J.E. Characterization of high-strength steel weld metals: chemical composition, microstructure, and nonmetallic inclusions – Welding J., 2008, V.87, no.3, pp.65-75.
Musiyachenko V.F., Mikhoduy L.I. Duhovaya svarka vysokoprochnykh lehyrovannykh staley. [Arc welding of high-strength alloy steels]. Moscow, Mashinostroyeniye, 1987. 80 p. (in Russian).
Markashova L.I., Grigorenko G.M., Poznjakov V.D., Berdnikova E.N. i dr. Vlijanie termicheskih ciklov svarki i vneshnego nagruzhenija na strukturno-fazovye izmenenija i svojstva soedinenij stali 17Kh2M [Influence of welding thermal cycles and external loading on the structural and phase transformations and properties of the joints of 17Kh2M steel]. Avtomaticheskaja svarka, 2009, no. 7, pp. 21-29. (in Russian).
Markashova L.I., Poznjakov V.D., Alekseenko T.A., Berdnikova E.N. i dr. Vlijanie legirovanija shvov na strukturu i svojstva svarnyh soedinenij stali 17Kh2M [Effect of weld doping on the structure and properties of welded joints of 17Kh2M steel]. Avtomaticheskaja svarka, 2011, no. 4, pp. 7-15. (in Russian).
Shorshorov M.Kh., Belov V.V. Fazovye prevrashhenija i svojstva stali pri svarke. [Phase transformations and properties of steel at welding]. Moscow, Nauka, 1972. 220 p. (in Russian).
Issledovanie osobennostej raspada austenita stali 10G2FB pri nepreryvnom ohlazhdenii [Research of features ofaustenite decomposition of 10G2FB steel under continuous cooling] / V.I. Bol'shakov, S.V. Ivancov, G.D. Suhomlini dr. // Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie: Sb. nauchn. trudov. – Dnepropetrovsk, 2009, Issue.48, Ch.1, pp. 105-109. (in Russian).
Grigoryants A.G., Shiganov I.N., Misyurov A.I. Tekhnolohycheskye protsessy lazernoy obrabotky: Ucheb. posobyedlya vuzov / Pod red. A.H. Hryhor'yantsa. [Technological processes of laser treatment: Manual for high schools / Ed. A.G. Grigoryants]. Moscow, Bauman Univ., 2006. 667 p. (in Russian).
Markashova L.I., Grigorenko G.M., Poznjakov V.D., Berdnikova E.N., Alekseenko T.A. Strukturnyj kriterij ocenki prochnosti, plastichnosti, treshhinostojkosti metallov, splavov, kompozicionnyh materialov i ih svarnyh soedinenij [Structural criterion for assessing the strength, ductility, fracture toughness of metals, alloys, composite materials and their welded joints] // Zbirnyk prats IV Mizhnarodnoi konferentsii Mekhanika ruinuvannia materialiv i mitsnist konstruktsii (cherven 2009, Lviv). – Fizyko-mekhanichnyi instytut im. H.V. Karpenka NANU, Lviv-2009, pp.447-451 с. (in Russian).
Стаття рекомендована до публікації д-ром. техн. наук, проф. В.І. Большаковим (Україна), д-ром. тех. наук, проф. Д.В. Лаухіним (Україна)
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
