Авторизация
Логин:
Пароль:
Регистрация
Забыли свой пароль?

Исследование сварного соединения из стали 12Х18Н10Т акустическим и магнитным методами


В. В. Мишакин, В. А. Клюшников; № 6 (83), 07.2017

Аннотация:

Представлены результаты исследования влияния пластического деформирования на магнитные и акустические характеристики материала сварного соединения из аустенитной стали 12Х18Н10Т. Показано, что неоднородность структурного состояния в зоне термического влияния приводит к неравномерному распределению акустических характеристик и магнитных свойств материала сварного соединения. В процессе пластического деформирования происходит образование мартенситной фазы, влияющей на свойства всего материала и имеющей модули упругости, отличные от модулей упругости исходной фазы — аустенита. Увеличение объемной доли мартенсита приводит к уменьшению модулей упругости материала и, как следствие, к уменьшению скоростей распространения ультразвуковых волн. Изменение скоростей распространения ультразвуковых волн ведет к заметным погрешностям в измерении характеристик исследуемого материала, например, толщины листа с помощью ультразвуковой толщинометрии. Выделение мартенсита (ферромагнетика) меняет также магнитные свойства материала. Установлена зависимость скорости распространения сдвиговых ультразвуковых волн от характеристики, связанной с изменением фазового состава аустенитной стали при пластическом деформировании. Разработан алгоритм определения толщины металла сварного соединения, подвергаемого обработке давлением и пластическому деформированию при эксплуатации конструкций. Показано, что дополнительное измерение магнитным методом характеристики, связанной с изменением фазового состава стали при деформации, существенно уменьшает погрешности измерения толщины металла сварного соединения.

Ключевые слова: аустенитная сталь; сварное соединение; пластическая деформация; мартенситное превращение; ультразвуковая толщинометрия; вихретоковый метод.


Thickness Measurements in the Study of Welded Joints of Steel 12Kh18N10T Using Acoustic and Magnetic Methods

Mishakin V. V. and Klyushnikov V. A.

The results of studying the impact of plastic deformation on the magnetic and acoustic characteristics of the welded joint made of austenitic steel 12Kh18N10T are presented. The structural inhomogeneity in heat-affected zone is shown to result in an uneven distribution of the acoustic characteristics and magnetic properties of the material of welded joints. Martensite phase formed upon plastic deformation affects the properties of the entire material: the elasticity modulus of martensite differs from that of the initial phase, austenite. An increase in the volume fraction of martensite entails a decrease of the modulus of elasticity of the entire material and, hence, decreases the propagation rate of ultrasonic waves in the material. Change in the propagation rate of ultrasonic waves, leads to appreciable errors in measuring different characteristics of the material, e.g., in the thickness of the sheet in ultrasonic measurements of the thickness. Moreover, the release of martensite (ferromagnetic) changes the magnetic properties of the material. A dependence of the propagation rate of shear ultrasonic waves on the characteristics attributed to changes in the phase composition of austenitic steel upon plastic strain is observed at different strain rates. Proceeding from the aforementioned dependence, we developed an algorithm for determination of the thickness of metal of a welded joint from austenitic steel subjected to pressure treatment and plastic strain in service. It is shown that additional magnetic measurements of the characteristic attributed to a change in the phase composition of austenitic steel upon plastic strain provide a possibility of significant reduction of the errors of measuring thickness of the material of welded-joints.

Keywords: austenitic steel; welded joint; plastic strain; martensitic transformation; ultrasonic thickness measurements; eddy current method.