RESEARCH ON VARIABILITY OF PHASES IN STRUCTURE OF METAL OF WELDED JOINT

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-3-16

Keywords:

metal degradation, welded joints, phase variability, structural heterogeneity, metallographic image

Abstract

The work has developed a new method of assessment of degradation, by determining the degree of heterogeneity of the structure of metal of welded joints, which occurs in the production and prolonged operation of responsible equipment, which is intended for work in difficult conditions of high pressures and temperatures, on the example. The basis of the proposed method is the method of research of metlographic image using optical and mathematical analysis. Given the complex structure of such structures, in the work as a criterion for the evaluation of the formed heterogeneity of the metal of the welded connection, a new parameter is proposed – the variability of phases. To evaluate variability, both in the boundaries of one grain and separate phases, the image of microstructures of different areas of weld metal is investigated: areas of weld, thermal exposure and main metal. The identification of patterns on the degradation of the structure of welded joints was carried out by calculating correlation dependencies, taking into account the values obtained in the construction of histograms of distribution of combinations of conditional colors (phase groups) and their variability. The developed approach to assess the cause and nature of degradation processes of different sections of welded metal connection can be used effectively in the development of new complex production technologies and restoration of thermal power equipment, which will allow to extend its life, to promote economy, reduction of costs for repair and operation.

References

Векслер Е. Я., Чайковський В. М. Оцінка пошкодженості та прогнозування залишкового ресурсу металу паропроводів високого тиску після тривалої експлуатації. Енергетика та електрифікація. 1994. № 4. С. 9–14.

Дерябкіна Є. С. Аналіз основ зміцнення низьколегованих сталей та вибір зварювальних матеріалів для багатодугового зварювання під флюсом труб зі сталі 17Г1С-У. Машинобудування. 2017. № 19. С. 133–138.

Дмитрик В. В., Соболь О. В. та ін. Особливості деградації металу зварних з’єднань паропроводів. Автомат. Зварювання. 2015. № 7. С. 12–17.

Дмитрик В. В., Сиренко Т. А. До механізму дифузії хрому та молібдену в металі зварних з’єднань паропроводів. Автоматичне зварювання. 2012. № 10. С. 22–26.

Сиротюк А. М., Каптій О. В., Дмит І. М. та ін. Експертна система оцінювання ризику руйнування конструктивних елементів трубопроводів теплоенергетичної системи. Методи та прилади контролю якості. 2013. № 2(31). С. 126–136.

Скобло Т. С., Клочко О. Ю. та ін. Патент № 120043 України. Спосіб виявлення неоднорідності фаз у високовуглецевих сплавах. Опубл. 25.10.17, Бюл. № 20.

Скобло Т. С., Клочко О. Ю. та ін. Теоретичні та експериментальні основи прогнозування структуро- утворення, властивостей високовуглецевих сплавів : Монографія. Харків : Діса плюс, 2019. 278 с.

СОУ-Н МЕВ 40.1-00130044-602/56:2011. Норми часу на ремонт основного й допоміжного енергетичного обладнання. Методичні рекомендації. ДП «Львівське конструкторське бюро», 2011.

Технічний регламент обладнання, що працює під тиском. Постанова Кабінету Міністрів України від 16 січня 2019 р. № 27, 2019.

Kovrizhnykh A. M., Baryshnikov V. D. et al. Long-term strength of metals and creep equations based on the Coulomb-Mohr criterion. J. Appl. Mech. Tech. Phy. 2007. 48. 871–877. https://doi.org/10.1007/s10808-007-0111-y

Skoblo T. S., Klochko O. Y. et al. Signs of Degradation of Carbide Phases in Chromium-Nickel Cast Iron at the Operating Temperatures of Forming Rolls. Mater Sci. 2021. 56, 771–778. https://doi.org/10.1007/s11003-021-00494-6

Skoblo Т. S., Klochko O. Yu. et al. New approaches in study of inhomogeneity of heterogeneous structures. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii. 2018. 40(2). 255–280. DOI: 10.15407/mfint.40.02.255

Published

2025-03-27