ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», Магнитогорск, Россия:
М. А. Шекшеев, канд. техн. наук, доцент кафедры машин и технологий обработки давлением и машиностроения (МиТОДиМ), эл. почта: shecsheev@yandex.ru
А. Б. Сычков, докт. техн. наук, профессор кафедры литейных процессов и материалов (ЛПиМ), эл. почта: absychkov@mail.ru
С. В. Михайлицын, канд. техн. наук, доцент кафедры МиТОДиМ, эл. почта: svmikhaylitsyn@mail.ru
Е. С. Шеметова, старший преподаватель кафедры МиТОДиМ, эл. почта: hellensh88@list.ru

При изготовлении сварной арматурной сетки применяют прокат различных классов прочности. К сварным соединениям предъявляют высокие требования по механическим свойствам и структурному состоянию. Соединения должны обеспечивать комплекс эксплуатационных свойств. Приведены результаты исследований структуры и механических свойств сварных соединений арматурного проката классов прочности А500С и В500С, выполненных точечной сваркой. Установлено, что сварной шов (ядро) стали класса прочности А500С характеризуется наличием прослойки литого металла (твердость 180–190 HV) со шлаковыми включениями. В зоне термического влияния (ЗТВ) наблюдаются видманштеттовый феррит и бейнитоподобные структуры с твердостью 251–268 HV. Временное сопротивление разрыву соединений стали А500С составляет 322–350 МПа. Показано, что сварное соединение стали класса прочности В500С не
имеет четкого разделения на структурные зоны. В металле шва и ЗТВ наблюдаются схожие структуры бейнита в виде пакетных образований. Твердость металла сварного соединения находится в диапазоне от 205 до 241 HV, а уровень временного сопротивления составляет 510–525 МПа. Установлено, что вероятной причиной преждевременного разрушения сварных соединений стали А500С является наличие в металле шва (ядра) крупных шлаковых образований. Подобное может быть связано с недостаточной очисткой и подготовкой места сварного соединения. Частицы окалины и других загрязнений попадают в расплавленный металл ядра и «замораживаются» в нем, образуя шлаковые включения. Полости, заполненные шлаком, уменьшают сечение шва и, как следствие, значительно ослабляют его. Помимо этого, шлаковые включения являются дополнительными концентраторами напряжения и при приложении внешней нагрузки выступают источником разрушения. Для производителя арматурных сеток предложено, в качестве технологической рекомендации, применение дополнительных средств для зачистки места сварки в виде металлических щеток или абразивного инструмента с дополнительным обезжириванием поверхности.

1. Дубынина Т. Г. Добыча полезных ископаемых в России и ее регионах // Стратегия устойчивого развития регионов России. 2012. № 9. С. 26–31.
2. Ordoñez J. H., Ambriz R. R., García C., Plascencia G., Jaramillo D. Overloading effect on the fatigue strength in resistance spot welding joints of a DP980 steel // International Journal of Fatigue. 2019. Vol. 121. P. 163–171.
3. Lu Y., Peer A., Abke T., Kimchi M., Zhang W. Subcritical heat affected zone softening in hot-stamped boron steel during resistance spot welding // Materials and Design. 2018. Vol. 155. P. 170–184.
4. Li Y. B., Zhang Q. X., Qi L., David S. A. Improving austenitic stainless steel resistance spot weld quality using external magnetic field // Science and Technology of Welding and Joining. 2018. Vol. 23, Iss. 7. P. 619–627.
5. Zhou K., Yao P. Overview of recent advances of process analysis and quality control in resistance spot welding // Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol. 124. P. 170–198.
6. Dong Y., Teixeira A. P., Guedes Soares C. Fatigue reliability analysis of butt welded joints with misalignments based on hotspot stress approach // Marine Structures. 2019. Vol. 65. P. 215–228.
7. DiGiovanni C., Biro E., Zhou N. Y. Impact of liquid metal embrittlement cracks on resistance spot weld static strength // Science and Technology of Welding and Joining. 2019. Vol. 24, Iss. 3. P. 218–224.
8. Михайлицын С. В., Зверева И. Н., Шекшеев М. А. Сварка специальных сталей и сплавов : учебник. — Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2020. — 192 с.
9. Зверева И. Н., Картунов А. Д., Михайлицын С. В., Шекшеев М. А., Сычков А. Б. и др. Особенности структуры и свойства сварных швов трубной стали, выполненных электродами различных марок // Сварочное производство. 2017. № 11. С. 37–40.
10. Ефименко Л. А., Пономаренко Д. В., Уткин И. Ю., Рамусь Р. О. Исследование влияния склонности к росту зерна аустенита на ударную вязкость ЗТВ сварных соединений малоуглеродистых низколегированных сталей // Металлург. 2020. № 4. С. 62–65.
11. Ефименко Л. А., Капустин О. Е., Рамусь А. А., Рамусь Р. О. Регулирование процессов разупрочнения зоны термического влияния при сварке высокопрочных сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2016. № 7. С. 55–60.
12. Сычков А. Б., Дегтярев А. В., Блохин М. В. Освоение производства арматурного проката по новому ГОСТ 34028–2016 // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. 2019. Т. 10. № 1. С. 30–35.
13. Сычков А. Б., Парусов Э. В., Моллер А. Б., Тулупов О. Н., Шекшеев М. А. и др. Технология термической обработки арматурного и фасонного проката (Теория и металлургическая практика). — Mauritius: Palmarium Academic Publishing, 2017. — 272 с.
14. ГОСТ Р 52544–2006. Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. — Введ. 01.01.2007.

15. Шекшеев М. А., Михайлицын С. В., Сычков А. Б., Емелюшин А. Н., Керимова Л. Ф. Исследование структуры и свойства сварных соединений арматурного проката класса прочности А500С // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 12. С. 925–929.
16. ГОСТ 14098–2014. Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры (с Изм. № 1, с Поправкой). — Введ. 01.07.2015.
17. ГОСТ 5639–82. Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна (с Изм. № 1). — Введ. 01.01.1983.
18. Сварка. Резка. Контроль : справочник. В 2-х томах / под общ. ред. Н. И. Алешина, Г. Г. Чернышова. — М. : Машиностроение, 2004.
19. ГОСТ 9450–76 (СТ СЭВ 1195–78). Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников (с Изм. № 1, 2). — Введ. 01.01.1977.
20. ГОСТ Р 57997–2017. Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия. — Введ. 01.05.2018.
21. ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. — Введ. 01.01.1967.
22. ГОСТ 1497–84. Металлы. Методы испытаний на растяжение. — Введ. 01.01.1986.
23. Eftekharimilani P., van der Aa E. M., Hermans M. J. M., Richardson I. M. Microstructural characterisation of double pulse resistance spot welded advanced high strength steel // Science and Technology of Welding and Joining. 2017. Vol. 22. No. 7. P. 545–554.
24. Onar V., Aslanlar S., Akkaş N. Effect of welding current on tensile-peel loading of welding joints in TRIP 800 and micro-alloyed steels in resistance spot welding // Acta Physica Polonica A. 2017. Vol. 132. No. 3-4. P. 822–824.
25. Yürük A., Kahraman N. Weld zone characterization of stainless steel joined through electric resistance spot welding // International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2017. Vol. 92(5-8). P. 2975–2986.
26. Arabi S. H., Pouranvari M., Movahedi M. Welding metallurgy of duplex stainless steel during resistance spot welding // Welding Journal 2017. Vol. 96, Iss. 9. P. 307–318.
27. Naumov S. V., Ignatov M. N., Ignatova A. M., Artemov A. O. Development of slag base for welding fluxes from man-made mineral formations of Ural mining and smelting companies // Key Engineering Materials. 2017. Vol. 743. P. 406–410.
28. Artemov A., Ignatov M., Ignatova A., Naumov S. Composition development and production technology of stone casting silicate materials and items // Key Engineering Materials. 2017. Vol. 743. P. 401–405.