Методами световой и сканирующей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии исследованы структура, фазовый состав и микротвердость трубного сварного соединения из сплава HP40NbTi печи пиролиза этилена. Построен профиль изменения микротвердости вдоль сварного сечения. Качественно и количественно изучен фазовый состав различных зон сварного соединения. Выявлены особенности строения разных зон сварного соединения центробежнолитых труб из аустенитных жаропрочных сплавов на основе системы Fe-25Cr-35Ni-0,45C. Определены кратковременные механические свойства при комнатных и повышенных температурах, а также длительная прочность основного металла трубы и сварного соединения. Показано, что структурная неоднородность сварного шва и образование G-фазы в структуре сплава HP40NbTi в зоне термического влияния практически не влияют на прочностные и пластические характеристики сварного соединения при комнатной температуре и несущественно снижают пластичность при повышенных температурах, однако значительно снижают длительную прочность при температурах эксплуатации установок пиролиза. Исследованы характер разрушения основного металла и сварного соединения, выявлена роль G-фазы в образовании трещин при эксплуатации сварного соединения из сплава HP40NbTi.

The structure, phase composition and microhardness of a welded pipe joint made of HP40NbTi alloy of an ethylene pyrolysis furnace have been studied using light and scanning electron microscopy, energy dispersion spectroscopy. The profile of microhardness change along the welded section is constructed. The phase composition of various zones of the welded joint has been studied qualitatively and quantitatively. The structural features of different zones of welded joints of centrifugal cast pipes made of austenitic heat-resistant alloys based on the Fe-25Cr-35Ni-0.45C system are revealed. Short-term mechanical properties at room and elevated temperatures, as well as the long-term strength of the base metal of the pipe and the welded joint are determined. It is shown that the structural heterogeneity of the weld and the formation of the G-phase in the structure of the HP40NbTi alloy in the zone of thermal influence practically do not affect the strength and plastic characteristics of the welded joint at room temperature and insignificantly reduce the ductility at elevated temperatures, but significantly reduce the long-term strength at operating temperatures of pyrolysis plants. The nature of the destruction of the base metal and the welded joint is investigated, the role of the G-phase in the formation of cracks during the operation of a welded joint made of HP40NbTi alloy is revealed.