Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Классификация и структура текущих расходов железнодорожных предприятий. 1 страница

Читайте также:
  1. D государственных расходов
  2. D. Қолқа доғасынан 1 страница
  3. D. Қолқа доғасынан 2 страница
  4. D. Қолқа доғасынан 3 страница
  5. D. Қолқа доғасынан 4 страница
  6. D. Қолқа доғасынан 5 страница
  7. D. Қолқа доғасынан 6 страница
  8. D. Қолқа доғасынан 7 страница
  9. D. Қолқа доғасынан 8 страница
  10. D. Қолқа доғасынан 9 страница

1. К методам управления конфликтной ситуацией относятся: структурные и межличностные, методы саморегуляционные, личностные, ответные агрессивные действия. Структурные -это методы воздействия преимущественно на организационные конфликты, возникающие из-за неправильной системы распределения полномочий, организации труда, принятой системы сти­мулирования.

Применение данных методов управления конфликтами зависит от динамики развития конфликта, функций конфликта, условий протекания конфликта.

 

 

Контрольные вопросы:

1. В чем состоит отличие структурных методов от межличностных методов управления конфликтами?

2. Раскройте суть рефлексивно-деятельностнго (Р-Д) саморегуляционного метода управления конфликтами.

3. Как на практике реализуется метод разъяснение требований к работе?

 


 

 

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

 

КАФЕДРА ІНТЕГРОВАНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В МАШИНОБУДУВАННІ ТА ЗВАРЮВАЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

Калін М. А.

ЗВАРЮВАННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ СТАЛЕЙ ТА КОЛЬОРОВИХ СПЛАВІВ

Конспект лекцій

Для студентів денної та заочої форми навчання спеціальність

7.050504, 8.050504

7.010104, 8.010104.10

 

 

Харків

Р

УДК 621.791

Калін М.А.

Конспект лекцій. М.А. Калін. – Х., 2012. – 68с.

 

Анотація.У конспекті лекцій розглянуто курс “Зварювання спеціальних сталей і кольорових сплавів” – одна з загальних спеціальних дисциплін, що вивчається студентами спеціальностей: 6.010104 “Професійне навчання. Технологія та обладнання зварювального виробництва” і 6.050504 “Технологія та устаткування зварювання”. У ній розглядається ряд технологічних процесів, зв'язаних зі зварюванням спеціальних сталей, алюмінію, міді, нікелю і титану.

 

 

Рецензент: Багров В.А. канд.техн.наук. доцент

 

 

 

© Калін М.А., 2012

© УІПА, 2012

 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, МОЛОДІ І СПОРТУ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

 

КАФЕДРА ІНТЕГРОВАНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В МАШИНОБУДУВАННІ ТА ЗВАРЮВАЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА

ЗВАРЮВАННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ СТАЛЕЙ ТА КОЛЬОРОВИХ СПЛАВІВ



 

Калін М.А

Конспект лекцій

Для студентів денної та заочої форми навчання спеціальність

7.050504

7.010104

 

 

Рекомендовано Науково-методичною Радою

Української інженерно -

педагогічної академії

Протокол № _____

від___________ 20__р.

 

 

Харків 2012 р.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Глава 1. Сварка теплоустойчивых сталей 6

1.1. Общие сведения о свариваемости 6

1.2. Дуговая сварка 7

1.2.1. Выбор технологии 7

1.2.2. Сварочные материалы 8

1.2.3. Термическая обработка сварных соединений 10

1.2.4. Свойства сварных соединений 11

Глава 2. Сварка аустенитных сталей 12

2.1. Свариваемость аустенитных сталей 12

2.2. Особенности сварки 12

2.3. Материалы для сварки 13

2.4. Сварка жаропрочных аустенитных сталей 14

2.4.1. Основные свойства и особенности сварки 14

2.4.2. Термическая обработка конструкций и локальные 14 разрушения

2.5. Сварка коррозионностойких сталей 16

2.5.1. Основные свойства 16

2.5.2. Основные виды коррозии сварных соединений 16

2.5.3. Технологические особенности сварки 17

2.5.4. Металлургические особенности сварки 18



2.5.5. Технология сварки 19 2.6. Сварка жаростойких сталей 21

2.6.1. Основные свойства и особенности сварки 21

2.6.2. Технология сварки 23

Глава 3. Сварка разнородных металлов и сплавов 25

3.1. Сварка разнородных сталей 25

3.1.1. Особенности сварки 25

3.1.2. Неоднородность металла сварного шва 26

3.1.3. Зона сплавления сварных соединений 27

3.1.4. Свойства сварных соединений 28

3.1.5. Остаточные сварочные напряжения 29

3.2. Сварка разнородных сталей одного структурного класса 30

3.2.1. Сварка перлитных сталей 30

3.2.2. Сварка аустенитных и аустенитно-ферритных сталей 31

3.3. Сварка сталей разного структурного класса 34

3.3.1. Сварка перлитных сталей с нержавеющими 34 аустенитными сталями

Глава 4. Сварка алюминия и его сплавов 36

4.1. Основные свойства и особенности сварки 36

Глава 5. Сварка меди и ее сплавов 44

5.1. Основные свойства и особенности сварки 44

Глава 6. Сварка никеля и его сплавов 53

6.1. Основные свойства и особенности сварки 53

Глава 7. Сварка титана и его сплавов 57

Глава 8. Сварка разнородных сплавов 60

8.1. Особенности сварки 60

8.2. Сварка алюминия и его сплавов со сталью 62

8.3. Сварка меди и ее сплавов со сталью 63

8.4. Сварка алюминия и его сплавов с медью 65

Список литературы 67

 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Курс лекций предназначен для студентов, обучающихся по специ­альности «Оборудование и технология сварочного производства».

При подготовке курса лекций автор исходил из учебного плана по данной специальности, согласно которому студенты уже изучили час­тично или полностью дисциплины: технологию конструкционных мате­риалов, сопротивление материалов, теорию сварочных процессов, ис­точники питания для сварки, расчет и проектирование сварных конст­рукций и др. Поэтому в данном курсе лекций основное внимание уделе­но основам технологии сварки. Преподавая основы технологии автор не стремился привести все данные о сварочных материалах, режимах свар­ки и т.п., учитывая, что эти данные имеются в справочной литературе и в литературе, список которой приведен в конце учебного пособия.

 

Глава 1. Сварка теплоустойчивых сталей

1.1. Общие сведения о свариваемости

Теплоустойчивыми называются стали, предназначенные для дли­тельной работы при температурах от 450 °С до 600 °С. Эти стали ис­пользуются преимущественно в энергетическом машиностроении при изготовлении деталей паровых котлов, турбин, атомных реакторов и те­плообменников. В соответствии с условиями длительной работы под напряжением при высоких температурах теплоустойчивые стали долж­ны обладать сопротивлением ползучести, длительной прочностью, ста­бильностью свойств во времени и жаростойкостью.

Сварка плавлением сопровождается изменением свойств свари­ваемого металла, связанным с его расплавлением и кристаллизацией при образовании шва, а также структурными изменениями и упруго­пластическими деформациями в околошовной зоне. Это обуславливает физико-химическую неоднородность сварных соединений и образова­ние местного сложнонапряженного состояния, что в ряде случаев ухуд­шает работоспособность и уменьшает эксплуатационную надежность конструкций.

Степень неоднородности сварных соединений определяется свой­ствами основных и присадочных металлов, технологией сварки и раз­мерами свариваемых изделий.

Таким образом, свариваемость материала является сложной ком­плексной характеристикой, зависящей, кроме перечисленных факторов, также и от современного уровня технологии сварки и требований, предъявляемых к сварным соединениям. Чем неоднороднее структура и механические свойства, выше уровень и градиент напряжений в свар­ном соединении, тем сложнее технология сварки и меньше диапазон ее режимов, чем выше требования, предъявляемые к сварным соединени­ям, тем ниже степень свариваемости материала в данных условиях.

Сварные соединения из теплоустойчивых сталей подвергают в большинстве случаев термической обработке для снятия остаточных напряжений, стабилизации структуры и свойств. Что касается требова­ний, предъявляемых к сварным соединениям, то они находятся обычно на уровне свойств свариваемых сталей. Поэтому свариваемость тепло­устойчивых сталей должна оцениваться сложностью применяемой тех­нологии сварки и последующей термической обработки, которые обес­печивают минимальную физико-химическую неоднородность сварных соединений, а также возможной при этом степенью приближения крат­ковременных и длительных свойств сварных соединений к соответст­вующим свойствам основного металла.

1.2. Дуговая сварка

1.2.1. Выбор технологии

Тепловые условия сварки или температурные режимы нагрева свариваемых сталей, а иногда и поддержание определенной температу­ры сварных соединений перед их термической обработкой направлены на то, чтобы предотвратить образование холодных трещин.

При сварке теплоустойчивых сталей, в той или иной степени вос­приимчивых к закалке, образование холодных трещин в сварных соеди­нениях связано в основном с превращением аустенита в мартенсит и происходит в период, предшествующий термической обработке свари­ваемого изделия.

Сопутствующий сварке местный или общий подогрев является надежным средством предотвращения холодных трещин, так как уменьшает разницу температуры металла в зоне сварки и периферий­ных участках, что снижает уровень напряжений 1-го рода, вследствие чего пики этих напряжений в околошовной зоне сглаживаются.

Подогрев уменьшает скорость охлаждения металла в процессе термического цикла сварки, что предотвращает превращение аустенита в мартенсит, которое сопровождается резким увеличением объема ме­талла, вызывающим появление напряжений 2-го и 3-го рода.

Наконец, повышение температуры металла при любом структур­ном состоянии увеличивает его пластичность, а, следовательно, и де­формационную способность. Повышение пластичности сварного соеди­нения имеет такое же важное значение для предотвращения образова­ния холодных трещин, как и снижение уровня напряжений, поскольку образование трещин происходит в результате исчерпания деформаци­онной способности металла под действием напряжений.

Рекомендуемые температуры предварительного и сопутствующе­го подогрева различных сталей в зависимости от толщины свариваемых изделий приведены в таблице 1.1

 

 

Таблица 1.1 - Рекомендуемые температуры предварительного и сопутствующего подогрева различных сталей

 

Марки сталей Толщина свариваемых изделий, мм
7-10 > 30
12МХ, 15ХМ 20ХМ-Л 150°-250° 200°-300°
12Х1МФ 15Х1М1Ф 250°-300° 300°-350°
15Х1МФ-Л 20ХМФ-Л 350°-400° 350°-400°
15Х11МФ 15Х12ВМФ 15Х11В2МФ 300°-350° 350°-400°

 

Поскольку перераспределение напряжений и структурные пре­вращения могут иметь место и после окончания сварки, в ряде случаев необходимы дополнительные меры, предотвращающие образование хо­лодных трещин в нетермообработанных сварных соединениях. К ним можно отнести выдержку сварных соединений при температуре подог­рева еще в течение нескольких часов для завершения превращения ос­таточного аустенита и эвакуации водорода, а также поддержание свар­ных соединений при повышенных температурах (150-200 °С) вплоть до их термической обработки. Эти меры используются иногда при свар­ке толстостенных изделий из мартенситных 12 %-ных хромистых ста­лей или перлитных Сг-Мо-У-вых сталей толщиной более 70 мм.

1.2.2. Сварочные материалы

При разработке покрытых электродов, сварочных проволок и флюсов для сварки теплоустойчивых сталей стремятся, как правило, приблизить химический состав металла шва к основному металлу, так как в условиях длительной работы сварного соединения при высоких температурах существует опасность развития диффузионных процессов. Диффузионные процессы, особенно миграция углерода в зоне сплавле­ния, влекут за собой понижение длительной прочности и пластичности сварных соединений. Это явление наблюдается уже при небольшом от­личии в легировании металла шва карбидообразующими элементами (например, сталь 12Х1МФ - шов 08Х2МФБ).

Содержание углерода в металле шва при сварке перлитных тепло­устойчивых сталей обеспечивается сварочными материалами в пределах 0,06-0,12 %, при сварке мартенситных и мартенситно-ферритных 10­12 %-ных хромистых сталей содержание углерода в швах обычно со­ставляет 0,12-0,17 %. Такое содержание углерода гарантирует необхо­димый уровень длительной прочности швов при достаточной стойкости сварных соединений против образования трещин.

Для ручной дуговой сварки теплоустойчивых сталей применяют чаще всего электроды с фтористо-кальциевым покрытием, основой ко­торого является карбонат кальция (мрамор) и флюорит (плавиковый шпат). Эти электроды обеспечивают повышенную раскисленность ме­талла шва при малом содержании неметаллических включений и водо­рода, вследствие чего достигаются высокая пластичность и ударная вяз­кость швов. Перед сваркой электроды надо прокаливать при температу­ре 80-100 °С, сварку вести на возможно короткой дуге. Необходимо тщательно зачищать свариваемые кромки от ржавчины и окалины, что­бы избежать появление пор в швах.

Для автоматической сварки в сочетании с легирующими проволо­ками применяют обычно низкоактивные флюсы АН-22, ФЦ-11 с пони­женным содержанием окислов кремния и марганца. Это обеспечивает высокие пластические свойства швов и стабильность состава много­слойных швов по содержанию в них кремния и марганца. Для полуав­томатической сварки в С02 используют проволоки, содержащие наряду с основными легирующими элементами повышенное содержание крем­ния и марганца. При аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом в качестве присадочного материала применяют обычно проволоку тех же марок, что и при сварке под флюсом (табл. 1.2).

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами широко использу­ется при монтаже котлов и паропроводов, а в заводских условиях - при изготовлении тройников, сварке блоков трубопроводов и приварке труб поверхностей нагрева к коллекторам, а также при сварке литых деталей турбин и заварке дефектов литья. Автоматическую сварку под флюсом применяют при сварке трубопроводов и приварке донышек в заводских условиях. Полуавтоматическая сварка в С02 используется при монтаже паропроводов. Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом при­меняется как в заводских, так и в монтажных условиях при сварке кор­невых слоев кольцевых швов труб поверхностей нагрева котлов и паро­проводов, когда сварка идет без подкладных колец.

 

Марка стали Марка электрода Флюс и проволока для автоматической сварки Проволока для полу­автоматической свар­ки в СО2 Присадочная проволока для аргонодуговой сварки вольф­рамовым элек­тродом
12МХ ЦЛ-14 ЦУ-2МХ АН-22 Св-10МХ - СВ-10МХ
15ХМ 20ХМ-Л ЦУ-2МХ ЦЛ-38 УОНИ-13ХМ АН-22 ФЦ-11 Св-10ХМ Св-08ХГ2СМ Св-10ХМ Св-08ХГ2СМ
12Х1МФ 20ХМФ-Л 15Х1М1Ф ЦЛ-20А ЦЛ-20Б ЦЛ-39 Ан-22 ФЦ-11 Св-08ХМФ Св-08ХГСМФ Св-08ХМФ Св-08ХГСМФ
12Х2МФСР 15Х2МФБ ЦЛ-40 - - Св-08ХМФ Св-08ХГСМФ
15Х11МФ КТИ-9 - - Св-10Х11МФН
15Х12ВМФ 15Х11В2МФ КТИ-10 ЦЛ-32   - Св-10Х11ВМФН

Таблица 1.2 - Сварочные материалы, применяемые при сварке теплоустойчивых сталей

 

1.2.3. Термическая обработка сварных соединений

Сварные конструкции из теплоустойчивых сталей в основном не могут эксплуатироваться сразу после сварки и требуют термической об­работки для снятия внутренних напряжений и выравнивания свойств металла в различных участках соединений. Исключение составляют сварные соединения из хромо-молибденовых сталей (12ХМ, 15ХМ, 20ХМ-Л) при толщине менее 10мм и хромо-молибден-ванадиевых ста­лей (12Х1МФ, 15Х1М1Ф) при толщине менее 6 мм.

Общая термическая обработка сварных конструкций может быть осуществлена лишь в заводских условиях для таких изделий (сварные роторы, диафрагмы турбин, коллекторы котлов, отливки с заваренными дефектами), которые могут быть целиком помещены в термические пе­чи. Поэтому иногда сварные соединения подвергают местной термиче­ской обработке.

Наиболее распространенным видом термической обработки свар­ных конструкций является общий и местный отпуск при температурах, близких к температуре отпуска свариваемых сталей.

Рекомендуемые температуры и продолжительность отпуска свар­ных соединений приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Рекомендуемые режимы отпуска сварных соединений из теплоустойчивых сталей

Марка стали Т, °С Время в час. для толщины, мм
до 20 20-45 более 45
12МХ 600-700
15ХМ 20ХМ-Л 700-730
12Х1МФ 20ХММФ-Л 720-750
15Х1М1Ф 730-760
15Х1М1Ф-Л
15Х11МФ 720-730
15Х12ВМФ 15Х11В2МФ 740-760

 

1.2.4. Свойства сварных соединений

Дуговая сварка теплоустойчивых сталей в соответствии с изло­женными выше рекомендациями обеспечивает кратковременные свой­ства сварных соединений на уровне соответствующих свойств основно­го металла. Однако длительная прочность соединений обычно ниже, чем у свариваемой стали. Это объясняется разупрочнением металла в околошовной зоне вследствие дополнительного высокотемпературного отпуска и неполной перекристаллизации: отпуск стали - точка АС3. Ко­эффициент теплоустойчивости сварных соединений (отношение дли­тельной прочности сварного соединения к длительной прочности сва­риваемой стали) для сталей 20ХМФ и 15Х1М1Ф равен 0,7-0,9, а для структурно-стабильных сталей - мартенситной 15Х11В2МФ и мартен- ситно-ферритной 15Х11В2МФ - 0,85-0,95. Кроме того, последние ха­рактеризуются высокой пластичностью в процессе длительных испыта­ний на растяжение.

Широкое применение при сварке этих сталей получила контакт­ная стыковая сварка, в основном труб.

 

 

Глава 2. Сварка аустенитных сталей

2.1. Свариваемость аустенитных сталей

Эти стали подразделяются на три группы: коррозионностойкие, жаропрочные, жаростойкие (окалиностойкие).

Иногда хромоникелевые аустенитные стали применяют в качестве хладостойких, так как они способны сохранять пластичность и высокую ударную вязкость при низких температурах.

Аустенитные стали построены, главным образом, либо на основе сплавов тройных систем Fe-Cr-Ni, либо Fe-Cr-Mn с добавками никеля или без них. В хромоникелевых сталях хром и никель служат основны­ми легирующими элементами, обеспечивающими аустенитную струк­туру. Наиболее широко распространенны стали этого класса, содержа­щие 18-20 % Сг и 9-10 % М с присадками различных элементов для придания этим сталям тех или иных свойств.

Углерод упрочняет сталь за счет образования карбидов хрома и карбидов других элементов, обладающих высоким сродством к углероду.

Титан повышает длительную прочность стали, никель - тоже.

2.2. Особенности сварки

Применяют: ручную дуговую сварку, сварку под флюсом, газо­электрическую сварку, электрошлаковую сварку, плазменную сварку, электронно-лучевую сварку. Ручная дуговая сварка наиболее маневрен- на, в т. ч. и по влиянию на химический состав (в сторону его улучше­ния). Аустенитные стали имеют теплопроводность больше, чем малоуг­леродистые стали. Поэтому ручную дуговую сварку ведут на понижен­ных значениях тока. Из тех же соображений длина электрода из аусте- нитной стали меньше, чем из малоуглеродистой. Аустенитные стали имеют более высокий уровень остаточных напряжений и деформаций. В этих сталях возможно при сварке образование и развитие горячих трещин, которые в большинстве случаев носят межкристаллитный ха­рактер.

Для предотвращения горячих трещин используют следующие пути:

- ограничение вредных и ликвирующих примесей, образующих жидкие прослойки (пленки) на завершающей стадии кристаллизации металла шва; для проволоки - электрошлаковый переплав (ЭШП);

- повышение содержания некоторых ликвирующих элементов до концентраций, обеспечивающих на завершающей стадии неравновесной кристаллизации шва в его структуре сплошную объемную сетку эвтектики;

- блокирование или торможение полигонизационных процессов закристаллизовавшегося металла шва при температурах, близких к со- лидусу.

Предварительный и сопутствующий подогрев не дает при сварке аустенитных сталей заметного эффекта на снижение образования горя­чих трещин.

При ручной дуговой сварке очень важно поддержание короткой дуги и небольшого вылета электрода. Короткая дуга уменьшает воз­можность окисления хрома и азотизацию сварочной ванны, что благо­приятно влияет на трещиноустойчивость шва. Необходимо следить за качественной прокалкой электродов и флюсов, так как водород влаги способствует образованию горячих трещин.

2.3. Материалы для сварки

При подборе присадочных материалов для сварки аустенитных сталей часто ориентируются на получение металла шва по химическому составу несколько отличающегося от основного металла. При сварке аустенитных сталей следует преимущественно пользоваться легирова­нием через присадочную проволоку, а не через покрытие или флюс, так как при этом легче получить микрохимическую однородность шва.

Аустенитные стали содержат ряд элементов (Al, Ti, Nb, Cr и др.), обла­дающих значительно большим химическим сродством к кислороду, чем Fe, поэтому в процессе сварки возможно их выгорание, если в зоне плавления имеется окислительная среда. Для сварки аустенитных ста­лей применяют низкокремнистые, фторидные, высокоосновные флюсы (АН-26, 48-ОФ-10, АНФ-14, АНФ-15, АНФ-1, -5, -6, -7 и др.). При элек- тродуговой сварке в защитных газах используют аргон и гелий, а также смесь Ar + CO2, Ar + O2. При сварке аустениных сталей в чистом СО2 на шве образуется трудноудалимая с его поверхности плотная окисная пленка (черного цвета).

 

2.4. Сварка жаропрочных аустенитных сталей

2.4.1. Основные свойства и особенности сварки

Промышленные жаропрочные стали выпускаются как в горячеде- формированном состоянии (прокат, поковки), так и в литом состоянии (1Х18Н12Т, 1Х16Н13М2Б, 1Х20Н12Т-Л, 1Х14Н18В2БР, Х15Н35ВТ). Они классифицируются по запасу аустенитности: стали с малым запа­сом аустенитности (% N1 / % Сг<1), стали с большим запасом аустенит­ности (% N1 / % Сг>1).

Флюсы и газы выбирают как сказано ранее, а проволоки и элек­троды по таблице 2.1

 

Таблица 2.1 - Рекомендуемые проволоки и электроды для сварки жаропрочных сталей

Сталь Проволока Электроды, тип (марка)
Типа X18Н9 X17Н9 ЭA-1, ЭA-1а (03Л-8)
X18Н9Б X18Н9Б X18Н9Б ЭA-1Б (ЦТ-15) ЭA-1Ба (ЦТ-16)
X16Н9M2 X16Н8M2 (ЦТ-26)
X18Н11M2 Св-04X19Н11M3 ЭA-1M2Ф (ЦТ-7)
X15Н35B4Т 6X15Н35Г7B7M3Т (ЦТ-22)

 

При сварке и при работе этих сталей рекомендуется быстро про­ходить температурный интервал 350-500 °С, так как в этом интервале происходит существенное изменение механических свойств металла - повышение прочности и уменьшение пластичности и, особенно, удар­ной вязкости (475-градусная хрупкость).

2.4.2. Термическая обработка конструкций и локальные разрушения

Большинство сварных конструкций из аустенитных сталей под­вергаются последующей термической обработке - аустенизации при температуре 1050-1100 °С или несколько более низкой (зависит от мар­ки стали и типа конструкции), либо аустенизации с последующим ста­билизирующим отжигом при температуре 750-800 °С. Аустенизация необходима для снятия остаточных сварочных напряжений и придания

сварному соединению более однородных свойств. Термическая обра­ботка может быть общей и местной. Термообработка позволяет снизить вероятность развития локальных околошовных разрушений совместно­го действия остаточных и рабочих напряжений, вызванных теми или иными условиями эксплуатации конструкции. Для снижения вероятно­сти локальных разрушений за последнее время сталь стали легировать молибденом.

Зависимость между временем до разрушения сварных соедине­ний, находящихся под воздействием остаточных напряжений, и измене­нием температуры показана на графике (рис. 2.1). Возможные режимы

^ 1 Л ^ Л ^

аустенизации сварных соединений: 1 - быстрый нагрев; 2 - медленный нагрев, при котором возможно саморазрушение сварного соединения в интервале температур ^—2.

Логарифм времени Рис. 2.1. Зависимость разрушения сварных соединений от времени и температуры  

 

2.5. Сварка коррозионностойких сталей

2.5.1. Основные свойства

В качестве коррозионностойких материалов широко применяются хромоникелевые аустенитные стали. Находят также применение хромо­марганцевые аустенитные стали, хромоникелевые аустенитно- ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-боридные стали (0Х18Н10, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28М3Д3Т, Х14Г14Н3Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н7Ю, Х18Н12БР1). Оценку коррозионной стойкости металлов (ста­лей, сплавов, сварных швов) по потере массы (в г/м ч) производят по пятибалльной шкале, по глубинному показателю (скорость коррозии в мм/год) - по 10-бальной шкале по ГОСТ 13819-68.

При производстве изделий, конструкций и оборудования из кор­розионностойких аустенитных сталей применяют ручную и механизи­рованную (под флюсом, в среде защитных газов) электродуговую свар­ку, для особо ответственных изделий наряду с дуговой используют электроннолучевую, диффузионную, плазменную и другие виды сварки. Аустенитные стали большой толщины сваривают электрошлаковой сваркой. Газовая сварка и сварка угольным электродом не рекомендует­ся из-за ряда существенных недостатков и, прежде всего, опасности на­углероживания металла шва и околошовной зоны.

Коррозионная стойкость мелкозернистых сталей и сварных швов выше, чем крупнозернистых. По этой причине деформированные стали превосходят литые, швы с мелкой структурой, например дуговые, пре­восходят крупнокристаллитные, электрошлаковые.

2.5.2. Основные виды коррозии сварных соединений

Аустенитные стали и сварные швы подвержены нескольким ви­дам коррозионного разрушения, главными из которых являются: меж- кристаллитная коррозия (МКК), общая жидкостная коррозия и коррози­онное растрескивание. МКК наблюдается при выдержке сталей или сварных швов при 1 = 500-800 °С или при медленном охлаждении их с 1 = 900-1000 °С.

В процессе сварки участки металла шва в околошовной зоне под­вергаются тепловому воздействию в области указанных температур, и там может развиваться МКК. Применяют следующие методы преду­преждения развития МКК:

1) снижают содержание углерода в стали и швах до пределов рас­творимости 0,02-0,03 % (сталь 000Х18Н10, 00Х25Н20);

2) легируют сталь (швы) элементами (титан, ниобий, тантал, цир­коний, ванадий), обладающими большим сродством к углероду, чем хром; например, используют проволоки Св-06Х19Н9Т, Св-08Х19Н10Б, электроды 03Л-17 (0Х23Н21М3Д3Б);

3) подвергают сварные соединения закалке с 1 = 1050-1100 °С с быстрым обязательно охлаждением или стабилизирующему отжигу в течение 2-4 часов при 1 = 850-900 °С;

4) повышают в швах содержание феррита до 20-25 % путем дополни­тельного легирования их хромом и такими элементами, как кремний, алюми­ний, ванадий, молибден, вольфрам (проволока Св-05Х19Н9Ф3С2).

С точки зрения сварщиков основным методом борьбы с МКК яв­ляется сварка изделия швами идентичного с основным металлом соста­ва и правильный выбор режима термической обработки.

2.5.3. Технологические особенности сварки

При сварке нельзя допускать перегрев и многократный нагрев сварного соединения. В тех случаях, когда сварное изделие нельзя под­вергнуть закалке или стабилизации (с обязательным последующим бы­стрым охлаждением, например, на воздухе), сварку необходимо выпол­нять при наименьшей погонной энергии и на максимально возможной скорости. Последовательность наложения швов должна, по возможно­сти, назначаться так, чтобы шов, обращенный к агрессивной среде, вы­полнялся в последнюю очередь. Однопроходные односторонние швы по этой причине предпочтительнее двусторонних. Поскольку коррозион­ная стойкость металла шва находится в прямой зависимости от химиче­ского состава и содержания в нем ферритной фазы, поддержание посто­янного фазового и химического состава шва - главное условие получе­ния доброкачественного сварного соединения коррозионностойкой ау- стенитной стали.


Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 21; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Тема 24. Методы управления конфликтами | Классификация и структура текущих расходов железнодорожных предприятий. 2 страница
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2019 год. (0.027 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты