Оцінювання придатності зварювальних матеріалів для корпусного суднобудування в умовах багатошарового наплавлення

Abstract

У статті досліджується вплив зварювального дроту «Revix 70S-6» на формування структури, фізико-механічних властивостей та експлуатаційну надійність металу зварних швів корпусних конструкцій суден і елементів морської інфраструктури. Актуальність роботи зумовлена складними умовами експлуатації суден у морському середовищі, де зварні шви піддаються комбінованому навантаженню: статичним і змінним, впливу хвильових коливань, вібрацій та температурних перепадів. Особлива увага приділяється багатошаровому зварюванню товстолистових елементів, що формує повторні термічні цикли і впливає на структуру шва, залишкові напруження та втомну міцність. Метою дослідження є комплексна оцінка впливу зварювального дроту Revix 70S-6 на формування структури, фізико-механічних властивостей та експлуатаційну надійність металу зварних швів корпусних конструкцій суден і елементів морської інфраструктури у режимах, наближених до реального виробництва. Для досягнення мети застосовано комплекс експериментальних та аналітичних методів: металографічний аналіз мікро- та макроструктури шва та зони термічного впливу, визначення хімічного складу наплавленого металу, вимірювання твердості по перерізу шва, механічні випробування зразків відповідно до нормативних вимог, аналіз технологічних характеристик зварювального процесу та інженерна оцінка отриманих даних. Встановлено, що багатошарове зварювання з використанням дроту «Revix 70S-6» формує переважно дрібнодисперсну феритно-перлітну структуру металу шва без загартованих або крихких фаз. Виявлено рівномірний розподіл твердості по перерізу шва та ефект часткового термічного відпуску попередніх шарів, що знижує залишкові напруження і підвищує тріщиностійкість. Технологічний процес характеризується стабільною дугою, рівномірним валиком шва та високою повторюваністю результатів. Вперше встановлено комплексний взаємозв’язок між хімічним складом дроту, багатошаровим режимом наплавлення та формуванням структурно-механічного стану шва для корпусного суднобудування. Показано, що повторні термічні цикли багатошарового наплавлення сприяють частковому відпуску, що оптимізує залишкові напруження та механічні властивості металу шва. Результати дослідження дозволяють обґрунтовано застосовувати дріт «Revix 70S-6» у серійному суднобудівному виробництві та морській інфраструктурі, підвищуючи надійність зварних конструкцій, стабільність технологічного процесу та довговічність корпусних елементів без додаткової термічної обробки.