Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Классификация и структура текущих расходов железнодорожных предприятий. 2 страница




Следует принимать меры против попадания брызг присадочного металла или металлической ванны на основной металл. Брызги - потен­циальные очаги МКК или появления межкристаллитных трещин на ос­новном металле в месте приварки брызг.

Коррозионная стойкость сталей и сварных швов во многом опре­деляется состоянием их поверхности. Полированные стали обладают более высокой стойкостью против жидкостной коррозии. Шов с гладкой мелкочешуйчатой поверхностью превосходит по общей коррозионной стойкости шов, имеющий грубую неровную поверхность. В этом еще одно преимущество механизированной сварки, особенно под флюсом.

При сварке многопроходных швов нет необходимости заполнять все сечение разделки металлом, обладающим требуемой стойкостью против МКК. Достаточно, если только поверхностные швы (валики), соприкасающиеся с агрессивной средой, будут стойкими против МКК и общей коррозии.

Не допускается повреждение поверхности стали и швов. Поэтому категорически запрещается возбуждать дугу не на шве.

Аустенитные стали обладают большим омическим сопротивлени­ем и низкой теплопроводностью. Поэтому необходимо выполнять их сварку при уменьшенном по сравнению с обычными сталями вылете электрода (при ручной дуговой сварке - укороченные электроды). Низ­кая теплопроводность обуславливает большое коробление сварной кон­струкции, поэтому необходимо стремиться, по возможности, к односто­ронней сварке швами симметричного сечения при сквозном проплавле­нии кромок. Остатки шлаковой корки на поверхности швов и в около- шовной зоне после сварки необходимо тщательно удалить. Очистка пневмозубилом и другими способами, при которых образуются вмяти­ны и забоины на металле шва, нежелательны.

2.5.4. Металлургические особенности сварки

Коррозионная стойкость аустенитного шва определяется его ком­позицией, достаточным содержанием в нем легирующих элементов (хром), стабилизаторов (титан, ниобий), ферритизаторов (алюминий, ванадий, кремний). Поэтому главной особенностью металлургии сварки коррозионностойких сталей является создание надежных условий для усвоения указанных элементов сварочной ванной.

Коррозионностойкие стали надлежит сваривать с использованием неокислительных флюсов и покрытий электродов. В случае газовой за­щиты (аргоном, гелием, СО2 или его смесями) необходимо обеспечи­вать надежную изоляцию сварочной ванны от атмосферного воздуха. Заслуживает внимания сварка в вакууме (электроннолучевая).

Коррозионная стойкость сварного шва, при прочих равных усло­виях, определяется содержанием в нем углерода. Каждая сотая доля процента углерода имеет определяющее значение. В случае шлаковой защиты недопустимо наличие углерода во флюсе или в покрытии элек­тродов. Желательно сведение к минимуму содержания в них карбонатов кальция, магния. Запрещается использование сварочной проволоки со следами графитовой или углеродосодержащей смазки. Свариваемые кромки должны быть тщательно очищены от следов масла, краски.

2.5.5. Технология сварки

Сварка под флюсом является ведущим технологическим процес­сом в производстве химической и нефтезаводской аппаратуры из корро­зионностойких аустенитных сталей толщиной от 3 до 50 мм. Замена ручной сварки этих сталей сваркой под флюсом дает возможность уп­ростить и удешевить подготовку кромок под сварку (аустенитные стали дороги и труднообрабатываемы), сократить расход дорогостоящей ау- стенитной проволоки. Сварка под флюсом обеспечивает хорошее фор­мирование сварных швов с гладкой мелкочешуйчатой поверхностью и плавным переходом к основному металлу, отсутствие брызг на поверх­ности стали. Это очень важно, так как углубления между чешуйками, подрезы и места приваривания брызг часто являются очагами коррозии. Легирование шва при сварке коррозионностойких аустенитных сталей может производится через проволоку или флюс. Предпочтительнее - через проволоку. Bœ флюсы подлежат обязательному контролю на углерод, содержание которого не должно во флюсе превышать 0,04 %. Bо избежание образования пор в швах флюсы надо прокаливать при температуре 500­900 ОС в течение 1-2 часов. Техника и режимы сварки под флюсом корро­зионностойких аустенитных сталей и аустенитно-ферритных сталей практически такие же, как и при сварке обычных сталей.

Ручная дуговая сварка. Главными особенностями ручной дуговой сварки коррозионностойких аустенитных сталей являются: преимуще­ственное применение электродов с фтористокальциевым или так назы­ваемым основным покрытием; преимущественное использование по­стоянного тока обратной полярности (плюс на электроде); сварка ко­роткой дугой без поперечных колебаний конца электрода; сварка срав­нительно короткими электродами на небольших токах. B соответствии с ГОСТ 10052-62 типы электродов для сварки коррозионностойких ау­стенитных сталей обозначаются индексом ЭA-1, а аустенитно- ферритных - ЭAФ-1. Режимы сварки аустенитных сталей характерны тем, что отношение величины тока к диаметру электрода не превышает 25-30 а/мм. При сварке аустенитными электродами в вертикальном или потолочном положениях ток уменьшают на 10-30 % по сравнению со сваркой в нижнем положении.

Сварка в аргоне и гелии. При сварке в инертных газах происходит наиболее высокое усвоение легирующих элементов металла шва, чем достигается повышенная стабильность его коррозионных свойств. На­ходит применение сварка в инертных газах (аргоне, гелии, их смесях) неплавящимся вольфрамовым электродом с присадочным материалом и без него, плавящимся электродом, ручная и механизированная. Aргоно- дуговая сварка вольфрамовым электродом производится постоянным током прямой полярности (минус на электроде). Сварку плавящимся электродом коррозионностойких аустенитных сталей и сплавов следует выполнять на токе выше критического, обеспечивающего струйный пе­ренос электродного металла. При этом исключается разбрызгивание расплавленного металла и образование очагов коррозии в местах прива­рившихся брызг.

Сварка в углекислом газе. При сварке в СО2 происходит наугле­роживание металла шва на 0,02-0,04 %. Этого достаточно для резкого снижения коррозионной стойкости шва, если не принять специальных мер для нейтрализации углерода. Стандартные электродные проволоки, выпускаемые по ГОСТ 2246-60, не обеспечивают требуемой коррозион­ной стойкости шва. Для сварки в СО2 сталей типа 18-10 и 18-12 разра­ботаны специальные проволоки 08X20Н9С2БТЮ (ЭП156) и 08X25Н13БТЮ (ЭП389), успешно применяемые в промышленности.

Недостатком сварки в СО2 применительно к коррозионностойким аустенитным сталям является довольно интенсивное разбрызгивание (10-12 %) и образование очагов коррозии в месте приваривания брызг к металлу. Использование тонкой проволоки и сварка на малых вылетах электродах уменьшают разбрызгивание. Чтобы брызги не приварива­лись к металлу, рекомендуется околошовную зону перед сваркой по­крывать меловым раствором, замешанным на воде, или концентратом барды жидким (например, по а.с. №239013).

Электроннолучевая сварка. Bажной технологической особенно­стью этого способа является возможность получения швов с очень ма­лым коэффициентом формы и минимальным термическим воздействи­ем сварочного нагрева на основной металл в околошовной зоне. Свар­ные соединения отличаются повышенной стойкостью против коррозии. Электроннолучевую сварку следует применять там, где получить на­дежно работающую конструкцию с помощью обычных способов сварки нельзя.

Сварка двухслойных сталей. Двухслойные стали Ст3 + Х18Н10Т широко применяются в качестве коррозионностойких в химическом и нефтехимическом производстве.

Сварка основного слоя двухслойной стали производится по обыч­ной для данной конструкционной стали технологии (под флюсом, по­крытыми электродами, электрошлаковой и др.), а коррозионностойкого слоя - в один или несколько проходов (в зависимости от его толщины). Выбор сварочной проволоки, электродов и флюсов производится в за­висимости от химического состава коррозионного слоя. Например, про­волока Св-07Х25Н13 с флюсами АН-26, АНФ-14, 48-ОФ-10, если тре­бования к металлу шва по стойкости к межкристаллитной коррозии не предъявляются, проволока 08Х25Н13БТЮ (ЭП389) с флюсами АН-26, 48-ОФ-10, АНФ-14, если требования к металлу шва по стойкости про­тив МКК предъявляются жесткие.

Чтобы обеспечить минимальное разбавление аустенитного и не- аустенитного металла при переходе от основного слоя к облицовочному и наоборот, сварку производят с применением мер, обеспечивающих наименьшее проплавление нижележащего слоя, например, сварку сдво­енным или ленточным электродом, сварку на спуск и т. д.

Термообработку конструкций и изделий из биметалла обычно не производят. Но, если термообработка необходима, она должна выпол­няться с учетом обеспечения требуемой коррозионной стойкости обли­цовочного слоя.

2.6. Сварка жаростойких сталей

2.6.1. Основные свойства и особенности сварки

Скорость окисления металла зависит в основном от трех факто­ров: состава среды, рабочей температуры изделия и защитных свойств окисной пленки, образующейся на металле (сплаве, сварном шве), кото­рые, в свою очередь, определяются его химическим составом.

Пористая или рыхлая окисная пленка защитными свойствами не обладает. Жаростойкость сплава и сварных соединений зависит также от их качества, состояния поверхности, структуры металла и т. д.

При контакте с кислородсодержащей средой происходит, в основ­ном, общая коррозия металла с образованием на поверхности слоя сложных окислов. При наличии в газовой атмосфере сернистых соеди­нений (БО2, Н2Б и др.), помимо общей газовой коррозии, возможно поражение аустенитных сталей, сплавов и сварных швов межкристаллит- ной газовой коррозией. Причиной этого рода коррозии является про­никновение в глубь металла по границам зерен легкоплавкой сульфид­ной эвтектики М-М3Б2.

Марганец (до 6-8 %) повышает стойкость швов против межкри- сталлитной газовой коррозии, вызванной наличием сернистых соедине­ний в рабочей атмосфере.

Жаростойкие аустенитные стали и сварные швы подвержены га­зовой коррозии в средах, соединениях У205 и других, и науглерожива­нию в цементационных средах. Легирование сплава хромом в количест­ве 35-60 % предупреждает ванадиевую коррозию. Для предупреждения науглероживания сплавы легируют кремнием в пределах 2-3 %.

Во всех случаях независимо от агрессивной среды требуемая жа­ростойкость сварного соединения достигается максимальным прибли­жением композиции шва к композиции основного металла.

Высокая жаростойкость аустенитных сталей, сплавов и сварных швов определяется их композицией и, прежде всего, положительным действием хрома, кремния, алюминия. Важную роль играет никель. Увеличение количества этих элементов в металле шва улучшает защит­ные свойства окисной пленки, благодаря повышению в ней содержания шпинелей N10 (Сг, Fe)2 О3, FeO А12О3 и плотного окисла БЮ2.

Из элементов, применяемых для легирования шва при сварке ау- стенитных сталей, ванадий и бор вызывают падение жаростойкости. Другие элементы - вольфрам, марганец, а также молибден при относи­тельно небольших его количествах (2-3 %) мало влияют на жаростой­кость аустенитных швов. Большинство жаростойких сталей и сплавов имеют стабильноаустенитную структуру и в процессе нагрева (охлаж­дения), а также при сварке фазовых превращений не претерпевают, кроме дисперсионного твердения, связанного с образованием карбидов Сг, Fe, Т1, N и интерметаллидов типа М3 (А1, Т1).

Наибольшую пластичность жаростойкие аустенитные стали, сплавы и сварные швы приобретают после аустенизации при высоких температурах (1100-1200 °С). При длительной эксплуатации в интерва­ле температур 600-800 °С пластичность их заметно снижается вследст­вие старения.

Жаростойкие аустенитные стали и сплавы относятся к трудносва- риваемым вследствие повышенной склонности швов и околошовной зо­ны к горячим трещинам. Исключение составляют двухфазные аусте- нитно-ферритные стали типа Х25Н13.

При сварке изделий повышенной жесткости, особенно из литых сталей и сплавов, например 4Х18Н25С2, легированных большими ко­личествами кремния, углерода, алюминия, хрома, возможно образова­ние холодных трещин. Предупреждение образования холодных трещин в шве и околошовной зоне достигается путем подогрева свариваемых кромок до 200-250 °С. Чем больше жесткость изделия и ниже пластич­ность свариваемого сплава и металла шва, тем выше должен быть по­догрев.

Значительно сложнее задача предотвращения образования горя­чих трещин в шве и околошовной зоне. Высокая прочность и жаростой­кость большинства жаростойких аустенитных сталей и сплавов достига­ется легированием их кремнием, алюминием, углеродом, ниобием, ти­таном, которые в определенных концентрациях являются возбудителя­ми горячих трещин в аустенитных швах. Поэтому для предупреждения образования горячих трещин в швах сварщики вынуждены прибегать к изменению композиции металла шва часто даже в ущерб его жаростой­кости и другим характеристикам.

Сварные соединения из жаростойких аустенитных сталей и спла­вов желательно подвергать аустенизации при температуре 1100-1200 °С или высокотемпературному отжигу при температуре 900-950 °С для снятия сварочных напряжений.

Дуговая сварка жаростойких аустенитных сталей и сплавов про­изводится на постоянном токе обратной полярности, сварка неплавя- щимся вольфрамовым электродом в аргоне, гелии - на токе прямой по­лярности, электрошлаковая сварка - на переменном токе. Остальные требования в части оборудования, источников питания, режимов и тех­ники сварки при сварке жаростойких аустенитных сталей и сплавов та­кие же, как и при сварке жаропрочных аустенитных сталей.

2.6.2. Технология сварки

Наибольшее применение получила ручная дуговая сварка покры­тыми электродами и в нейтральных защитных газах (аргоне, гелии). Применяется также механизированная сварка под флюсом, контактная точечная, шовная, электрошлаковая.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Сварку реко­мендуется выполнять ниточными швами (без колебаний электрода) ко­роткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Электрод диа­метром 3 мм с точки зрения трещин следует считать оптимальным. Обя­зательной является заплавка кратеров частыми короткими замыкания­ми. Bо всех случаях сварка покрытыми электродами производится с минимальным проплавлением основного металла. B остальном техника подготовки кромок и сварки такая же, как и при сварке аустенитных сталей и сплавов.

Сварка под флюсом. Сварку жаростойких аустенитных сталей ре­комендуется выполнять двухфазными аустенитно-ферритными прово­локами типа X25Н13 (Св-07X25Н13, Св-08X2Н12БТЮ) под низкокрем­нистыми флюсами A^26, AНФ-14, AНФ-16, 48-ОФ-10. Флюсы перед упот­реблением прокалить при температуре 500-900 ОС в течение 1-2 часов.

Сварка в среде защитных газов. B качестве газов для этой сварки применяют аргон, гелий, углекислый газ, азот и смеси, например, Ar + 3,5 % О2, Ar + СО2 и т. д. Сварку швов, содержащих легкоокисляющие- ся элементы, такие, как алюминий, титан, следует выполнять в атмо­сфере нейтральных газов (аргон, гелий).

Сварочные проволоки, используемые для сварки под флюсом, мо­гут быть использованы и для сварки в СО2, и как присадка (например, Св-07X25Н13, Св-13X25Н18, Св-08X25Н12БТЮ). Mожно применять и лапшу, нарезанную из свариваемого металла.

 

Глава 3. Сварка разнородных металлов и сплавов

3.1. Сварка разнородных сталей

3.1.1. Особенности сварки

B сварных конструкциях могут использоваться соединения сталей одного структурного класса разного легирования или разного структур­ного класса (перлитные стали с аустенитными хромоникелевыми или мартенситно-ферритными хромистыми).

При изготовлении конструкций из разнородных сталей может ис­пользоваться большинство существующих методов сварки. Наибольшее распространение получила ручная дуговая сварка. Перспективно вне­дрение автоматической сварки под флюсом. Иногда может быть ис­пользована ЭШС. Применительно к выполнению сварных соединений разнородных перлитных сталей и перлитных сталей с высокохромисты­ми широкие возможности имеет сварка в СО2, а для сварных соедине­ний разнородных аустенитных сталей - сварка в среде аргона.

Bœ большее распространение при изготовлении конструкций из разнородных сталей находит сварка трением, электроннолучевая сварка, диффузионная сварка, сварка давлением в вакууме.

Режимы сварки плавлением разнородных сталей обычно прини­маются близкими к режимам для сварки сталей одного легирования при использовании тех же сварочных материалов.

При сварке разнородных сталей, кроме общих положений свари­ваемости, должны учитываться следующие дополнительные факторы, определяющие выбор основного и присадочного материалов и работо­способность изделия:

- изменение состава шва в участках, примыкающих к основному металлу другого легирования, чем наплавленный металл;

- развитие в зоне сплавления разнородных материалов малопроч­ных и хрупких кристаллизационных и диффузионных прослоек;

- наличие остаточных сварочных напряжений в соединениях раз­ного структурного класса, которые не могут быть сняты термической обработкой.

Указанные факторы обуславливают развитую химическую, струк­турную и механическую неоднородность сварных соединений.

 

3.1.2. Неоднородность металла сварного шва

Химический состав различных слоев металла шва можно подсчи­тать, зная для каждого слоя доли участия наплавленного и проплавлен­ного металлов. При наплавке (рис. 3.1, а) содержание элемента в первом и п-ном слоях соответственно определяется по формулам:

Сш = (1 - ®)СНМ + 0Спр;

Спш = СсН - (СНм - Спр )0п,

где СНм - содержание элемента в наплавленном металле с учетом его перехода из электродного стержня, покрытия или флюса, а также угара элемента при сварке;

Спр - содержание элемента в проплавленном основном металле;

 


0 =
1 1 1 НМ ^ 1 пр
- доля основного металла в шве.
^~нм
Рис. 3.1. Схемы определения состава шва: а - наплавка валика; б - однослойный стыковой шов; в - корневой слой стыкового соединения
а
F1 F 2 пр пр

 

 


 

 


 

Содержание элемента в однослойном стыковом шве (рис. 3.1, б) или корневом слое многопроходного шва (рис. 3.1, в)

~і2 пр
сш = (1 -0)Снм+;0с1р + (1 - і)0С,

где Спр - содержание элемента в стали 1; С]р - содержание элемента в стали 2;

пр пр

1 НМ + Кр + 1пр

г = ~Пт - степень проплавления одной из кромок относительно

^пр

другой в однослойном шве. Например, при сварке перлитной стали с аустенитной значение г для последней может быть равным 0,6.

В таблице 3.1 приведены обобщенные данные о доле участия пер­литной и аустенитной сталей в шве для основных методов сварки плав­лением и типов соединений.

 

 

Таблица 3.1 - Степени проплавленим свариваемых кромок сталей в зависимости от типа соединения и метода свари

 

Тип соеди­нения Структурный класс стали Доля участия 0 для сварки, %
ручная дуговая под флю­сом неплавящимся ленточным электродом электрошлаковая
Наплавка валика перлитная 15-40 25-50 8-20 -
аустенитная 25-50 35-60 15-25 -
Однослойные стыковые соединения перлитная 20-40 25-50 - 20-40
аустенитная 30-50 40-60 - 30-50
Корневые швы стыко­вых и угловых швов перлитная 25-50 35-60 - -
аустенитная 35-60 40-70 - -

При использовании методов сварки давлением с нагревом и оп­лавлением (например, точечной или шовной) состав литого ядра опре­деляется соотношением проплавленных участков свариваемых деталей. Аустенитные стали с перлитными в этих случаях целесообразно свари­вать на жестких режимах, обеспечивающих минимальное проплавление перлитной составляющей.

3.1.3. Зона сплавления сварных соединений

При выборе сварочных материалов и оценке работоспособности комбинированных сварных конструкций из разнородных сталей особое внимание должно уделяться зоне сплавления основного металла и шва разного легирования. Зона сплавления может быть вероятным участком развития хрупких разрушений во время изготовления и эксплуатации конструкций. Среди процессов, определяющих строение и свойства этой зоны, наибольшее значение имеют условия кристаллизации разно­родных материалов и развитие в ней диффузионных прослоек перемен­ного состава.

В результате незавершенности процессов смешивания наплавлен­ного металла с основным при сварке вблизи границы сплавления со стороны шва возникают прослойки переменного состава между основ­ным металлом и швом, условно называемые кристаллизационными. Протяженность этих прослоек обычно колеблется для разных условий сварки в пределах 0,2-0,6 мм.

Значительное влияние на строение зоны сплавления и свойства сварного соединения оказывает развитие в ней переходных прослоек, обусловленных миграцией углерода из нелегированной составляющей в составляющую, обогащенную энергичными карбидообразующими элементами. Эти прослойки возникают в сварных соединениях разно­родных перлитных сталей и в соединениях перлитных сталей с мартен- ситными, ферритными и аустенитными сталями или швами. В зоне сплавления со стороны менее легированной стали или шва образуется обезуглероженная полоса, а со стороны легированной составляющей - науглероженная прослойка высокой твердости. Их протяженность рас­тет с повышением разницы в легировании контактируемых материалов и достигает наибольшей величины в зоне сплавления углеродистой ста­ли с аустенитной сталью или швом.

Интенсивность миграции углерода в зоне сплавления можно сни­зить, в первую очередь, за счет перехода от углеродистых сталей к низ­колегированным сталям с достаточным содержанием в них карбидооб­разующих элементов, необходимых для полного связывания углерода.

3.1.4. Свойства сварных соединений

При оценке свойств сварных соединений разнородных сталей наибольшего внимания заслуживает напряженное состояние в участках, примыкающих к зоне сплавления материалов с разными свойствами. Появление диффузионных прослоек в зоне сплавления приводит к по­вышению в последней объемного напряжения и увеличению хрупкости пограничных участков шва, что способствует развитию в условиях ис­пытания при комнатной температуре малопластичных изломов.

Наличие диффузионных прослоек в зоне сплавления разнородных сталей может оказывать отрицательное влияние и на поведение сварных соединений при воздействии коррозии под напряжением в растворах щелочей и нитратов. Чем более развиты диффузионные прослойки, тем меньше время до разрушения образцов, работающих в коррозионных средах. Разрушение при этом обычно происходит по обезуглероженной прослойке со стороны менее легированной стали. Длительная прочность сварных соединений разнородных сталей при отсутствии диффузион­ных прослоек в зоне сплавления определяется соответствующими зна­чениями ее для однородных соединений менее прочной стали. При на­личии диффузионных прослоек длительная прочность рассматриваемых соединений может снижаться с развитием хрупких разрушений.

3.1.5. Остаточные сварочные напряжения

Распределение остаточных напряжений в сварных соединениях разнородных сталей непосредственно после сварки не отличается от обычно наблюдаемого в однородных сварных соединениях (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Эпюры остаточных напряжений в сварных дисках (исходное со­стояние после сварки): а - однородный аустенитный диск; б - разнородный диск с аустенитным ободом; в - разнородный диск с перлитным ободом

 

Основным источником возникновения сварочных напряжений яв­ляется в обоих случаях неравномерность разогрева изделия и жесткость соединяемых изделий.

Отпуск сварных конструкций из разнородных сталей одного структурного класса, также как и из сталей одного легирования, приво­дит к снятию остаточных сварочных напряжений, и влияние последних в отпущенных изделиях может не учитываться. Если свариваются стали разного структурного класса, то после отпуска в изделии неизбежно по­явление нового поля остаточных напряжений, обусловленных разно­стью термического расширения свариваемых элементов.

Анализ имеющихся расчетных и экспериментальных данных по­казывает, что уровень остаточных напряжений «отпуска» в первую оче­редь зависит от разности коэффициентов линейного расширения и свойств материалов, жесткости конструкции и температуры ее работы.

Для конструкций из разнородных сталей, работающих при более высоких температурах, в дополнение к основному расчету прочности от действия внешних нагрузок должен производиться также расчет от суммарного воздействия рабочих, остаточных и температурных напря­жений. Основное внимание при этом должно уделяться возможности развития в изделии знакопеременных пластических деформаций во вре­мя циклических изменений температуры.

3.2. Сварка разнородных сталей одного структурного класса

3.2.1. Сварка перлитных сталей

При сварке перлитных сталей разного легирования между собой целесообразно использовать сварочные материалы, применяемые обыч­но для менее легированной стали. Рекомендации по выбору электрод­ных материалов приведены в таблице 3.2.

При ручной дуговой сварке следует использовать электроды с фтористо-кальциевым покрытием, обеспечивающие высокую стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и достаточную проч­ность сварного соединения.

Технологические режимы сварки и прежде всего температуру по­догрева желательно выбирать близкими к требуемым для более легиро­ванной стали.

При относительно небольшой разнице в легировании сваривае­мых перлитных сталей предельная рабочая температура сварного стыка может быть допущена близкой к предельной для менее легированной стали. Механические свойства и длительная прочность таких соединений находятся на уровне свойств сварных соединений однородных сталей.

Таблица 3.1 - Выбор сварочных материалов для сварки разнородных перлитных сталей

Предельная температура работы Марки свариваемых сталей Метод сварки Сварочные материалы Режим тер­мической обработки
400-450 °С 20, 30 и другие малоу­глеродис­тые 15ХМ, 12МХ, 20ХМА, 30ХМА ручная дуговая электроды Э42А без отпуска или отпуск при темпера­туре 630-650 °С
под флю­сом проволока Св-08А
Среднеуглеродистые и низколегированные конструкционные в С02 проволока Св-08Г2С
350-400 °С 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 25Х3ВМФ, Х5М, Х5МФ ручная дуговая электроды Э-ХМ отпуск при температуре 670-700 °С
под флю­сом проволока Св-10ХМ
500 °С 15ХМ, 20ХМЛ 12МХ в С02 проволока Св-08ХГСМА

 

3.2.1. Сварка аустенитных и аустенитно-ферритных сталей

При выборе сварочных материалов для сварки разнородных ау- стенитных сталей необходимо прежде всего учитывать склонность ау- стенитных швов наиболее распространенных составов к образованию горячих трещин при сравнительно небольшом отклонении легирования от оптимального. Рекомендации по выбору сварочных материалов при­ведены в таблице 3.3. Для предварительной оценки пригодности тех или иных сварочных материалов целесообразно использовать деление ау- стенитных сталей по свариваемости на две группы. К первой группе от­носятся наиболее распространенные аустенитные стали, у которых со­держание основного легирующего элемента - Сг превышает или близко к содержанию N1. Эти стали могут свариваться аустенитно-ферритными сварочными материалами. Вторая группа охватывает стали с повышенным запасом аустенитности, у которых содержание N1 превосходит со­держание Сг.

Если свариваются между собой разнородные стали первой груп­пы, то могут использоваться аустенитно-ферритные электродные мате­риалы как для той, так и для другой стали. В этом случае металл шва по содержанию основных легирующих элементов будет сравнительно мало отличаться от наплавленного и поэтому при обычных долях участия ос­новного металла в шве при сварке можно обеспечить в последнем ау- стенитно-ферритную структуру. Выбор легирования аустенитно- ферритного наплавленного металла определяется условиями работы конструкции и требованиями к ее термической обработке. Если отно­шение Сг / N1 в стали близко к 1, то во избежание появления горячих трещин сварку корневых слоев желательно производить электродами с повышенным содержанием ферритной фазы.


Поделиться:

Дата добавления: 2014-12-03; просмотров: 71; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2023 год. (0.016 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