Черв`яков М. О. Високотемпературна деформація та руйнування зварних з`єднань стабільноаустенітних сталей та нікелевих сплавів

Об`єкт досліджень - полікристалічні пластини нікелевих сплавів, процеси структуроутворення, утворення гарячих тріщин в зварних з`єднаннях при зварюванні плавленням. Мета - дослідження особливостей механізму локалізації пластичних деформацій і закономірностей руйнування металевих полікристалів в зварних з`єднаннях на макро- і мезорівнях і розробка на основі отриманих результатів критеріїв оцінки граничних станів металу в процесі зварювання, в тому числі шляхів підвищення стійкості зварних з`єднань до утворення тріщин. Методи: загальноприйняті світові методики з дослідження схильності аустенітних матеріалів до утворення гарячих тріщин, світлова, трансмісійна, електронна мікроскопія, скануюча електронна мікроскопія, статистичний аналіз. Запропоновано та реалізовано комплексний підхід для оцінки схильності до утворення гарячих тріщин при зварюванні плавленням, який включає в себе експериментальні дослідження та моделювання напружено-деформованого стану зварних з`єднань на різних масштабних рівнях. Розроблено математичну модель, яка дозволила отримати нові дані про термодеформаційні процеси на макро- та мезорівнях в умовах дії термічних циклів зварювання. Запропоновано метод чисельного дослідження впливу технологічних параметрів режиму зварювання на формування напружено-деформованого стану при зварюванні полікристалічних матеріалів з урахуванням їх зеренної будови. Обгрунтовано критерії оцінки технологічної міцності, завдяки чому встановлено залежність вірогідності утворення гарячих тріщин як від хімічного складу та структури металу, так і режимів зварювання. Оптимізація технології зварювання повинна виконуватися з урахуванням величин деформацій і напружень за рахунок керування термічними циклами зварювання, що дозволить забезпечити стійкість матеріалу проти утворення гарячих тріщин. На основі встановлених закономірностей процесів деформування та руйнування матеріалів на макро- та мезорівнях отримали подальший розвиток експериментальні та розрахункові методики оцінки тріщиностійкості матеріалів зі стабільною аустенітною структурою та сформульовані принципи розробки технологій зварювання сучасних конструкційних матеріалів з високим рівнем міцності зварних з`єднань.