Введение
1 Состояние вопроса 12
1.1 Требования к технологии изготовления и свойствам труб большого диаметра 12
1.2 Требования к листовому прокату для производства труб большого диаметра для подводных магистральных трубопроводов 19
1.2.1 Требования к механическим свойствам основного металла, применяемого для изготовления труб большого диаметра 19
1.2.2 Особенности технологии производства стали для изготовления труб большого диаметра 20
1.3 Влияние химического состава трубной стали на свойства и микроструктуру 25
1.3.1 Влияние содержания углерода 25
1.3.2 Влияние микролегирующих элементов 27
1.3.3 Влияние азота 32
1.4 Фазовый состав металла околошовной зоны при сварке микролегированных сталей 34
1.5 Роль структурных факторов в повышении ударной вязкости металла околошовной зоны сварного соединения 36
1.6 Формирование свойств металла шва 38
1.7 Перспективы повышения свойств сталей и сварных соединений газопроводных труб 41 Выводы по главе 1 45
2 Материал и методики исследования 47
2.1 Материал исследования 47
2.2 Сварочные материалы 48
2.3 Сварка трубной заготовки 50
2.4 Оценка механических свойств листовой стали и основного металла труб 52
2.5. Оценка качества сварного соединения 52
2.5.1 Образцы для проведения механических испытаний и исследований структуры сварного соединения труб 53
2.6 Проведение экспериментов по повышению характеристик качества сварного соединения труб 56
2.7 Металлографические исследования 56
2.8 Электронная микроскопия 58
2.9 Характеристика свариваемости. Методы оценки 58 Выводы по главе 2 64
3 Оптимизация химического состава стали с точки зрения свариваемости для производства толстостенных труб большого диаметра 66
3.1 Свариваемость трубных сталей 67
3.2 Фазовые превращения, структура и свойства ОШЗ стали типа 07Г2Б 85
Выводы по главе 3 91
4 Разработка технологических мероприятий, обеспечивающих получение требуемых свойств металла сварного соединения (шов и линия сплавления) 93
4.1 Легирование сварного шва 99
4.2 Работа удара металла сварного шва труб размером 1153x30,9-34,6 мм в зависимости от марки сварочной проволоки и типа флюса 100
4.3 Работа удара металла сварного соединения по линии сплавления в зависимости от марки сварочной проволоки и типа флюса 100
4.4 Исследования свойств металла сварного соединения, полученного по оптимизированной технологии (II Этап) 103
4.4.1 Работа удара (KV ) сварного соединения 103
4.4.2 Сопротивление хрупкому разрушению металла сварного соединения 105
4.4.3 Микроструктура сварного соединения труб Х70 из стали 07Г2Б размером 1153x34,6 мм 110
4.5 Технологические возможности повышения скорости охлаждения ОШЗ 114
Выводы по главе 4 117
5 Исследование влияния дисперсных частиц оксида титана на повышение ударной вязкости околошовной зоны сварки 119
Выводы по главе 5 129
6 Результаты освоения технологии сварки толстостенных труб для проекта «Nord Stream» 130
Выводы по главе 6 144
Общие выводы 145
Список использованной литературы 150
Приложение 159
