Выбор методики оценки глубины отпущенного слоя сварного шва мартенситной стали
Журнал: Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал @nanobuild
Рубрика: Системные решения технологических проблем
Статья в выпуске: 5 т.18, 2026 года.
Бесплатный доступ
Введение. В обзоре рассмотрен выбор методики неразрушающего контроля глубины отпущенного мартенситного слоя в сварных швах труб из сталей мартенситного класса после высокого отпуска. При термической обработке сварных соединений распад мартенсита не всегда проходит по всей толщине шва, особенно в корневой зоне толстостенных труб, а усредненные характеристики могут скрывать локальные участки с повышенной твердостью и хрупкостью. Методы и материалы. Сравнивали четыре группы методов: вихретоковый контроль, анализ магнитного шума Баркгаузена, ультразвуковые методы и магнитную коэрцитиметрию. Для каждой оценивали, с какой глубины сигнал несет информацию о структурно-фазовом состоянии и наносостоянии металла шва. Результаты. Вихретоковый и баркгаузеновский методы дают сведения в основном о поверхности и приповерхностном слое. Ультразвуковые методы позволяют исследовать более глубокие слои, однако при слабом акустическом контрасте структур выделить границу отпущенного слоя по обратнорассеянному сигналу сложно, а интерпретация результатов затруднена. Для полевых условий выбрана коэрцитиметрия. Сменные приставные П-образные электромагниты разного размера промагничивают металл на разную глубину, что позволяет построить условный послойный магнитный профиль. Обсуждение. Предложено подбирать преобразователи, строить градуировочные зависимости на сварных образцах, а оценку толщины превращенного слоя проверять металлографией и по микротвердости, при необходимости рентгеноструктурным анализом. Заключение. Получаемый послойный профиль условен. Для оценки глубины нужна градуировка под конкретную сталь и технологию сварки с учетом остаточных напряжений и ориентации преобразователя. При контроле труб учитывают также зазор, кривизну поверхности и усиление шва.
Короткий адрес: https://sciup.org/142249005
IDS: 142249005 | УДК: 620.179.14:621.791.05 | DOI: 10.15828/2075-8545-2026-18-5-691-700
Choice of a method for assessing the depth of the tempered layer in a martensitic steel welded joint
Introduction. This review considers the choice of a nondestructive testing method for estimating the depth of the tempered martensitic layer in welded joints of martensitic steel pipes after high-temperature tempering. During heat treatment of welded joints, martensite does not always decompose through the entire weld thickness, especially in the root zone of thick-walled pipes, and averaged characteristics may conceal local areas of increased hardness and brittleness. Methods and Materials. Four groups of methods were compared: eddy current testing, magnetic Barkhausen noise analysis, ultrasonic methods and magnetic coercimetry. For each group, the depth from which the signal carries information about the structural-phase state and nanoscale features of the weld metal was assessed. Results. Eddy current and Barkhausen methods mainly characterize the surface and near-surface layer. Ultrasonic methods can probe deeper layers, but when the acoustic contrast between structures is weak, the tempered-layer boundary is difficult to identify from the backscattered signal, and the results are difficult to interpret. Coercimetry was chosen for field conditions. Interchangeable attached U-shaped electromagnets of different sizes magnetize the metal to different depths, which makes it possible to construct a conditional layer-by-layer magnetic profile. Discussion. It is proposed to select transducers, construct calibration curves on welded specimens, and check the transformed-layer thickness estimate by metallography, microhardness testing and, if necessary, X-ray diffraction. Conclusion. The resulting layer-by-layer profile is conditional. Depth estimation requires calibration for the specific steel grade and welding technology, with allowance for residual stresses and transducer orientation. Pipe inspection also requires allowance for lift-off, surface curvature and weld reinforcement.
