Введение
1. Толстые сварные швы, их получение, свойства и структура 9
1.1. Особенности выполнения сварных швов кожуха доменной печи 9
1.2. Основные закономерности материаловедения сварных соединений. 13
1.2.1 Металлургические процессы в сварочной ванне при электрошлаковом способе сварки 15
1.2.2. Структурные и фазовые превращения в сталях при электрошлаковой сварке 17
1.3. Типичные дефекты и неблагоприятные явления при электрошлаковой сварке 22
1.3.1. Горячие трещины 22
1.3.2. Холодные трещины 23
1.3.3. Слоистые трещины 24
1.3.4. Трещины повторного нагрева 25
1.3.5. Поры, газовые пузыри, неметаллические включения, непровары 25
1.3.6. Структурно-механическая неоднородность 26
1.3.7. Отпускная хрупкость и хрупкость в условиях ползучести 27
1.3.8. Водородное охрупчивание 28
1.4. Надежность, деградация и неразрушающий контроль сварных соединений 28
1.5. Заключение 34
2. Методики исследований 35
2.1 Методики механических испытаний и измерения скорости ультразвука 35
2.2. Оптическая микроскопия 40
2.3. Растровая электронная микроскопия 44
2.4. Просвечивающая дифракционная электронная микроскопия 45
3. Изменения механических свойств сварных швов при эксплуатации 49
3.1. Зависимость механических свойств от способа сварки и времени эксплуатации 49
3.2. Зависимость скорости ультразвука от способа сварки и времени эксплуатации 57
Заключение по главе 3 63
4. Металлографические исследования структуры и фазового состава сварного шва 64
4.1. Структурно-фазовое состояние стали перед сваркой 64
4.2. Структура, формирующаяся при кристаллизации зоны расплава 67
4.2.1. Структура центральной области сварного шва 67
4.2.2. Структура промежуточной области сварного шва 72
4.2.3. Структура переходной области сварного шва 72
4.3. Сварной шов как типичный пример градиентной структуры 76
4.4. Эволюция структуры сварного шва с течением времени эксплуатации 84
4.5. Влияние технологии сварки на структуру и фазовый состав сварного шва 89
4.5.1. Горизонтальное и вертикальное изготовление шва (ЭДС, без флюса, ручная, толщина шва 30 мм) 89
4.5.2. Автоматическая (вертикальная) и ручная (горизонтальная) сварка (ЭШС, толщина шва 40 мм) 91
4.6. Фрактография поверхности разрушения 97
Заключение по главе 4 100
5. Электронно-микроскопические дифракционные исследования структуры сварного шва 102
5.1. Фазовый состав сварного шва 102
5.2. Дислокационная субструктура сварного шва 111
5.3. Дальнодействующие поля напряжений 113
5.4. Влияние способа сварки на дислокационную субструктуру и фазовый состав сварного шва 124
5.5. Влияние времени эксплуатации изделия на дислокационную субструктуру и фазовый состав сварного шва 130
Заключение по главе 5 137
Основные выводы 140
Список литературы 144
Приложение 153
