Экспериментальное исследование процессов наплавки и термодеформационной обработки двухслойных заготовок

Обоснована перспективность создания высокопрочных низкоуглеродистых микролегированных сталей плакированных аустенитными коррозионно-стойкими сталями. Впервые для одновременного достижения высокой прочности, коррозионной стойкости и других свойств использованы процессы наноструктурирования стали. Такие стали, кроме существенного снижения затрат, металлоемкости, обеспечат увеличение в 2 - 2,5 раза ресурса эксплуатации сварных конструкций. Разработаны два типа низкоуглеродистых высокопрочных микролегированных Ti-Nb-V и Mo-Ti сталей ферритного класса для основного слоя. Впервые показана ключевая роль в принципиальном повышении комплекса их прочностных и других служебных свойств формирования наноразмерных выделений избыточных фаз, в том числе в процессе ГЦК - ОЦК фазового превращения, при полностью ферритной структуре, что может быть реализовано при относительно низких скоростях охлаждения благоприятных для производства плакированного проката. По результатам получения и испытания экспериментальных образцов сталей основного слоя установлено достижение высокой прочности, пластичности, хладостойкости, других технологических, служебных свойств, превышающих в 1,5 - 2 раза показатели имеющихся аналогов. Впервые установлено, что к снижению стойкости коррозионно-стойких сталей аустенитного класса против питтинговой коррозии приводит присутствие оксисульфидных включений на основе шпинели, а также выделения карбосульфида титана. По результатам получения и испытания экспериментальных образцов металла расходуемых электродов и двухслойных заготовок с основным слоем из разработанных микролегированных Ti-Nb-V и Mo-Ti сталей ферритного класса и плакирующим слоем из коррозионно-стойких сталей аустенитного класса установлено получение требуемого химического состава плакирующего слоя, а также превышающих требования ТЗ показателей прочности (более 450 Н/мм²), сплошности соединения и равнотолщинности слоев. Установлено, что повышение температур нагрева двухслойных заготовок под прокатку до 1250°С и окончания прокатки не ниже 900°С снижает неравномерность деформации материалов слоев и повышает качество их соединения. Впервые показано, что для предупреждения неблагоприятного образования при этом δ-феррита состав коррозионно-стойкой стали наплавленного плакирующего слоя должен удовлетворять соотношению Crэкв/ Niэкв не более 1,5 - 1,6.