Современное состояние методов повышения коррозионной стойкости и сопротивления коррозионной усталости сварных соединений (Обзор)

Abstract

Для повышения надежности эксплуатации изделий и сварных конструкций в условиях влияния коррозионных сред применяются методы поверхностного пластического деформирования металла, которые придают упрочненному слою физико-механические свойства, отличные от основного металла. Технический прогресс способствует не только разработке новых методов поверхностного пластического деформирования (например, оплавление поверхности нанопульсирующим лазером), но и постоянному усовершенствованию традиционных методов (дробеструйная обработка, обработка давлением и др.), эффективность которых доказана на практике. Цель настоящего обзора – оценить современное состояние использования методов поверхностного пластического деформирования для повышения сопротивления коррозионной усталости и стойкости сталей и сварных соединений. Анализ литературных данных показал, что экспериментальные исследования последних лет посвящены преимущественно установлению эффективности упрочнения данными методами нержавеющих сталей и их соединений для последующего применения в таких областях, как медицина (имплантаты), атомная энергетика (реакторы), судостроение. Для обработки сварных металлоконструкций наиболее перспективной является ультразвуковая ударная обработка благодаря компактности и мобильности оборудования, экологичности технологического процесса, высокой эффективности, возможности проводить упрочнение сварных соединений в любых пространственных положениях в полевых условиях.

Для підвищення надійності експлуатації виробів і зварних конструкцій в умовах впливу корозійних середовищ застосовуються методи поверхневого пластичного деформування металу, які надають зміцненому шару фізико-механічні властивості, відмінні від основного металу. Технічний прогрес сприяє не тільки розробці нових методів поверхневого пластичного деформування (наприклад, оплавлення поверхні нанопульсуючим лазером), але і постійному вдосконаленню традиційних методів (дробоструминна обробка, обробка тиском та ін.), ефективність яких доведена на практиці. Мета цього огляду — оцінити сучасний стан використання методів поверхневого пластичного деформування для підвищення опору корозійній втомі і стійкості сталей та зварних з’єднань. Аналіз літературних даних показав, що експериментальні дослідження останніх років присвячені переважно встановленню ефективності зміцнення даними методами нержавіючих сталей і їх з’єднань для подальшого застосування в таких областях, як медицина (імплантати), атомна енергетика (реактори), суднобудування. Для обробки зварних металоконструкцій найбільш перспективною є ультразвукова ударна обробка завдяки компактності і мобільності обладнання, екологічності технологічного процесу, високій ефективності, можливості проводити зміцнення зварних з’єднань в будь-яких просторових положеннях в польових умовах.

To improve the service reliability of products and welded structures in the conditions of corrosive environment, the methods of surface plastic deformation of metal are applied, which impart the physical-mechanical properties to the hardened layer, differed from the base metal. The technical progress contributes not only to the development of new methods of surface plastic deformation (for example, surface fusion using a nanopulsed laser), but also to the continuous improvement of conventional methods (shot blasting, pressure treatment, etc.), the efficiency of which was proved in practice. The aim of this review is to evaluate the current state of use of surface plastic deformation methods to increase the corrosion fatigue resistance and durability of steels and welded joints. The analysis of literature data showed that the experimental investigations of recent years are mainly devoted to the determination of efficiency of hardening the stainless steels and their joints applying these methods for subsequent application in such areas as medicine (implants), nuclear power engineering (reactors) and shipbuilding. For the treatment of welded metal structures, the most promising is ultrasonic impact treatment due to compactness and mobility of the equipment, ecological compatibility of the technological process, high efficiency, capability of strengthening the welded joints in any spatial positions in the field conditions.