Відпрацювання технології лазерного зварювання кореневого шва товстостінних стикових з’єднань теплостійкої сталі 25Х2НМФА

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБернацький А. В.
dc.contributor.authorСіора О. В.
dc.contributor.authorСоколовський М. В.
dc.contributor.authorЮрченко Ю. В.
dc.contributor.authorБондарєва В. І.
dc.contributor.authorBernatskyi Artemii V.
dc.contributor.authorSiora Oleksandr V.
dc.contributor.authorSokolovskyi Mykola V.
dc.contributor.authorYurchenko Yurii V.
dc.date.accessioned2024-04-19T07:27:08Z
dc.date.available2024-04-19T07:27:08Z
dc.date.issued2023
dc.descriptionВідпрацювання технології лазерного зварювання кореневого шва товстостінних стикових з’єднань теплостійкої сталі 25Х2НМФА = Development of technology for laser welding of weld roots in thick-walled butt joints made out of 25Kh2NMFA heat-resistant steel / А. В. Бернацький, О. В. Сіора, М. В. Соколовський, Ю. В. Юрченко, В. І. Бондарєва // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : Гельветика, 2023. – № 4 (493). – С. 19–27.
dc.description.abstractЗварювання товстостінних дисків роторів парових турбін з складнолегованих теплостійких сталей, пов’язане із значними труднощами отримання необхідних властивостей та фазового і структурного стану їх зварних з’єднань. Ще однією з важливих проблем забезпечення високих властивостей товстостінних звар¬них з’єднань є забезпечення якості кореневих шарів шва. Через глибоке розташування в цій частині зварного шва є найбільша ймовірність утворення дефектів, таких, як пори тріщини, непровари, прожоги, провисання зворотного валика, які знижують працездатність та надійність зварного з’єднання та ротора в цілому. Дугове зварювання під флюсом потребує застосування спеціального підкладного кільця кореневій частині розробки для забезпечення якісного формування кореневого шва. Недоліком такого методу зварювання є значне тепловкладення, яке спричиняє перегріванню металу в біляшовній зоні кореневої частини шва та погіршенню властивостей металу. Крім того, на ділянці сплавлення шва з підкладним кільцем, утворюється значна концентрація напружень, що сприяє утворенню тріщини. Отримання якісного кореневого шва дуговим зварюванням без підкладного кільця з повним та стабільним проваром кільцевих швів великого діаметру роторів є складною інженерною та науковою задачею. Метою даної роботи є досягнення оптимальної геометрії, задовільного формування та необхідного посилення кореневого шва у стикових з’єднаннях теплостійкої сталі 25Х2НМФА, шляхом відпрацювання технології лазерного зварювання. Узагальнення результатів досліджень свідчить про те, що за рахунок вибору параметрів лазерного зварювання та швидкості подачі присадного дроту можна досягти оптимальної геометрії, задовільного формування та необхідного посилення кореневого шва. За результатами досліджень встановлено, що більш прийнятною формою виявилася U-подібна розробка кромок. U-подібна підготовка кромок у порівнянні з V-подібною, вимагає меншої кількості наплавленого металу, а також завдяки ширшому зазору в корені шва полегшує ведення процесу при накладенні першого кореневого шва. Оптималь¬ний (з позицій формування геометрії зварного з’єднання та відсутності дефектів) режим зварювання кореневих швів з’єднань сталі 25Х2НМФА з U-подібним розробкою кромок наступний: потужність випромінювання – 4 кВт; швидкість зварювання – 16 м/год; фокусна відстань – 200 мм; заглиблення фокусу – 2 мм; витрати газу: CO2 – 20 л/хв; швидкість подачі дроту діаметром 1,2 мм – 38,4 м/год.
dc.description.abstract1Welding of thick-walled steam turbine rotor discs made of heat-resistant alloy steels is associated with significant difficulties in obtaining the required properties and the phase and structural state of their welded joints. Another important challenge for this process lies in ensuring high properties of thick-walled welded joints is to ensure the quality of the weld root layers. Due to it’s deep location, the probability of defects such as pore cracks, non-points, burns, and sagging of the back roller, is the highest in this part of the weld, reducing the performance and reliability of the welded joint and the rotor as a whole. Submerged arc welding requires the use of a special lining ring in the root part of the workpiece to ensure high-quality weld root formation. The disadvantage of this welding method is the significant heat input, which leads to the overheating of the metal in the near-seam zone of the weld root and deterioration of the metal properties. In addition, a significant stress concentration is formed in the area, where the weld is fused to the lining ring, which also contributes to crack formation. Obtaining a high-quality weld root by arc welding without a lining ring with complete and stable penetration of large-diameter ring welds presents itself a complex engineering and scientific task. The aim of this work is to achieve optimal geometry, satisfactory formation and the necessary strengthening of the weld root in butt joints of heat-resistant steel 25Kh2NMFA via development of the laser welding technique for this process. The summary of the research results shows that by selecting the laser welding parameters and filler wire feed rate, it is possible to achieve optimal geometry, satisfactory formation and the required strengthening of the weld root. According to the results of the research, it was found that the U-shaped edge preparation proved to be the most acceptable. The U-shaped edge preparation, compared to the V-shaped one, requires less weld metal and, due to the wider gap in the weld root, facilitates the process when applying the first weld root. The optimal (from the point of view of forming the geometry of the welded joint, as well as for the absence of defects) mode of weld root seams of 25Kh2NMFA steel joints with U-shaped edge development is as follows: radiation power – 4 kW; welding speed – 16 m/h; focal distance – 200 mm; focus depth – 2 mm; gas consumption: CO2 – 20 l/min; wire feed speed for a wire of 1.2 mm diameter – 38.4 m/h.
dc.identifier.issn2311-3405 (Print)
dc.identifier.issn2313-0415 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/8147
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК; 621.791.92
dc.subjectпарові турбіни
dc.subjectзварний ротор
dc.subjectлазерне зварювання
dc.subjectзахисний газ
dc.subjectрозробка крайок
dc.subjectкореневий шов
dc.subjectsteam turbines
dc.subjectwelded rotor
dc.subjectlaser welding
dc.subjectshielding gas
dc.subjectedge preparation
dc.subjectweld root
dc.titleВідпрацювання технології лазерного зварювання кореневого шва товстостінних стикових з’єднань теплостійкої сталі 25Х2НМФА
dc.title.alternativeDevelopment of technology for laser welding of weld roots in thick-walled butt joints made out of 25Kh2NMFA heat-resistant steel
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Bernatskyi.pdf
Розмір:
665.51 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 4 (493) 2023