Расчет влияния термической обработки и фазовых превращений на напряжения и деформации при многопроходной сварке трубы диаметром 48 мм и толщиной 5 мм из стали р91

Жаропрочная сталь Р91 с высоким содержанием хрома используется при изготовлении элементов котлов и паропроводов, работающих под давлением пара до 31 МПа и при температурах до 600 °C. Однако повышенная диффузионная ползучесть, обусловливающая образование в зоне термического влияния (ЗТВ) сварного соединения трещин III или IV типов, значительно снижает срок эксплуатации сварных конструкций из данной стали. Одна из причин образования трещин при эксплуатации паропроводов – наличие остаточных после сварочных растягивающих напряжений. Цель работы – определение влияния до сварочной и после сварочной термической обработки на остаточные напряжения и деформации при многопроходной сварке трубной заготовки.

1. Evolution of Minor Phases in a P91 Steel Normalized and Tempered at Different Temperatures / C. Hurtado‑ Noreña, C.A. Danón, M. I. Luppo, P. Bruzzoni // International Congress of Science and Technology of Metallurgy and Materials, SAM–CONAMET. – 2013. – P. 143–146.

2. Хромченко, Ф. А. Ресурс сварных соединений паропроводов / Ф. А. Хромченко. – М.: Машиностроение, 2002. – 352 с.

3. Пантелеенко, Ф. И. Влияние режимов предварительной термической обработки на структуру и механические свойства сварных соединений из стали Р91 / Ф. И. Пантелеенко, В. А. Зеленин, А. Л. Миньков // Современные методы и технологии создания и обработки материалов: сб. науч. тр. Минск: Физико‑технический институт Национальной академии наук Беларуси, 2024. – Кн. 2. – С. 48–63.

4. Филиппов, М. Н. Моделирование распределения температуры при TIG сварке трубы из стали Р91 для определения раз‑ мера хрупкого участка ЗТВ после каждого прохода / М. Н. Филиппов, А. Л. Миньков // Междунар. молодежная науч. конф. «XXVII Туполевские чтения (школа молодых ученых)», посвященная 80‑летию Победы в Великой Отечественной войне. – 2025. – № 1. – С. 1–6.

5. Yang, K. Elastoplastic fracture analysis of the P91 steel welded joint under repair welding thermal shock based on XFEM / K. Yang, Y. Zhang, J. Zhao // Metals. – № 10. – Р. 1285.

6. Кархин, В. А. Тепловые процессы при сварке / В. А. Кархин. – 2‑е изд., перераб. и доп. – СПб.: Изд‑во Политехн. ун‑та, 2015. – 572 с.

7. Goldak, J. A. Computational Welding Mechanics, Springer Science+Business Media / J. A. Goldak // Inc. USA, 2005. – Р. 325.