Сварка легированных теплоустойчивых сталей

По ГОСТ 20072—74 тепло устойчивые стали по микроструктуре подразделяются на стали перлитного класса (молибденохромовая 12МХ, хромомолибденованадиевая 12X1М1Ф, хромо­молибденованадиевотитановая с бором 20Х1М1Ф1ТР, хромомолибденованадиевая с повышенным содержанием углерода 25X1МФ, 25Х2М1Ф, 20ХЗМВФ, 20Х1М1Ф1БР и другие и стали март гнситного класса (г. ромистая 15X5 хромистомолибденовая 15Х5М, 15Х5ВФ,

12Х8ВФ и др.).

Условия эксплуатации изделий из тепло­устойчивых сталей приведены в табл 36, откуда видно, что рабочая температура не превышает 600°С. Изделия, эксплуатирующиеся при тем­пературах выше 600°С, изготовляют из высоко­легированной жаростойкой и жаропрочной стали.

Все теплоустойчивые стали поставляются потребителю в состоянии после термической обработки (закалка плюс высокий отпуск; от­жиг).

Для дуговой сварки теплоустойчивой ста-. ли ГОСТ 9467—75 предусматривает. девять типов электродов (Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М, Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ,

Э-10Х1М1НФЬ, Э-10ХЗМ1БФ, Э10Х5МФ).

Технологией сварки теплоустойчивой стали любой марки предусматривается предваритель­ный или сопутствующий МЄСТЬвіЙ или общий подогрев свариваемого изделия, обеспечение однородности метиша шва с основным и тер­мическая обработка сварного изделия (табл. 36)

36. Условия эксплуатация изделий из теплоустойчивых сталей

Марка стали

Наэнгтение

Рекомендуемые температуры эксплуатации,°С

Срок работы

Тпсаымтура начала интенсивно­го окалниообразо - - - ни ■ «С

12МХ

Трубы пароперегревателей,

510

Весьма длитель­

570

детали цилиндров газовых

ный (50 000—

турбин

100 000 ч)

12Х1МФ

То же

570 -585

То же

600

18ХЗМВ

Трубы Аля гидрогеиизацион-

450—500

Длительный

600

ных установок

(1000—10 000 ч)

20ХЗМВФ

Тру Зы высокого давления

500—560 .

То же

600

для химической аппаратуры

15X5

Трубы

600

»

650

15Х5М

Для корпусов и внутренних

600

Весьма длитель­

650

15Х5ВФ

элементов аппаратуры нефте­

ный

перерабатывающих заводов

12Х8ВФ

Трубы печей нефтезаводов

500

Длительный

650

37. Условия сварки теплоустойчивых сталей

Марка стали

Класс

микроструктуры

Температура, °С

Марка электрода

предварнтель ного или со - путіл~іующег< подогрева

отпуска

после

сварки

12ХМ

Перлитный

200

650—700

УОНИИ-13/45МХ, TML-1, ЦЛ-14, ЗИО-20

и др.

12Х1МФ

То же

300

650—700

ТМЛ-3, ЦЛ-20-63, ЦЛ-20М, ЦЛ-39 и др.

18ХЗМВ

»

300—350

700—730

ЦЛ-26М-6;, ЦЛ-30-63 и др.

2ИХЗМВФ

»

300—450

700—750

ЦЛ-26М-63, ЦЛ-30-63

20Х1М1Ф1ТР

»

300—350

700—750

ЦЛ-30-63 и др.

12Х8ВФ

»

300—450

700—750

ЦЛ-30-63 и др.

15X5

Мартенситный

300—450

700—750

ЦЛ-30-63 и др.

15Х5М

То же

300—450

700—750

ЦЛ-17-63

15X5 ВФ

»

?00—450

700—750

ЦЛ-17-63

Дополнительный нагрев свариваемого из­делия необходим для устранения закаливаемо­сти металла. При свагке без дополнительного нагрева в металле шва и в околошовьом метал­ле образуются карбиды хрома и молибдена, ■.лзывающю хрупкость сварного соединения.

Однородность металла шва с основным нужна для исключения диффузионных явлений при химическом выравнивании металла шва и сколошовного металла при высоких темпера­турах во время эксплуатации сварных изделий, так как перемещение химических элементов в процессе диффузии приводит к снижению дли­тельности эксплуатации изделий.

С помощью термической обработки удается получать одинаковую во всем гваоном изделии микроструктуру, если химии, ския состав ме­талла шва не отличается от химического соста­ва основного металла. Такой металл обладает повышенными механическими сьсйстзами и способностью длительно работать в условиях нагрева. Однако для повышения длительности работы изделий нужно правильно выбрать ре­жим термической обработки (табл. 37). Лучшая термическая обрабої ка сварных изделий из теплоустойчивой стали — закалка и высокий отпуск. На практике часто применяют только высокий отпуск или отжиг с нагревом до тем­пературы около 780°С.

Необходимый подогрев свариваемого изде­лия, а также термическая обработка сварных изделий в монтажных услогиях производятся индукционным током промышленной или по­вышенной частоты. Время выдержки при мак­симальной температуре нагрева при отпус се берется из расчета 4—5 мин/мм толщины стенки; охлаждение сварного изделия до тем­пері туры предварительного подогрева (200— 450°Q должно быть медленным.

Для сварки теплоустойчивых сталей в мон - тажлых условиях при невозможности подоі ре­ва и последующей термообработки применя ются электроды АН-ЖР-2, в этом случае в ме­талле шва содержание никеля будет не менее 31% и металл шва лолучит аустенитную струк­туру. Электроды пригодны для сварки во всех пространственных положениях.

Подбор покрытых электродов для сварки теплоустойчивых сталей ориентировочно про­изводится но lafui 37. Приведенные в таблице марки электродом не ооеспечивают полной од­нородности металла шва с основным.

Сварку теплоустойчивых сталей покрытыми электро іами производят на тех же режимах, что и сварку низколегированных конструкци­онных сталей. При сварке необходимо полно­стью проваривать корень шва, для чего первый слой выполняют электродом диаметром 2— 3 мм. Большая часть электродов требует сварки на постоянном токе обратной полярности.

Техника сварки теплоустойчивых сталей так­же аналогична ~ехкчке сварки низкоуглеродис - тых сталей. Многослойную сварку выполняют каскадным способом (без охлаждения каждого выполненного слоя 1»ва).

При га »овой сварке теплоустойчивых сталей мощность пламени составляет 100 дм-* ацети- лена/ч на 1 мм толш <чы металла; сварку редут только нормальным (восстановительным) пла­менем. Присадочным металлом служи г сва­рочная прочолока марок Св-08ХМФА, Св-ШХМФТ, CB-10X5M, Св-18ХМА и другие в зависимости от ма^ки свариваемой стали.

Вначале кромки деталей «пролуживают», для чег;о расплавляют металл деталей по по­верхности кромок и в корне шва, заполним его расплавленным металлом. Этот прием приме няют для дета іей толщиной до 15 Л) мм ПролуяСивание кромок деталей на большую величину приводит к образованию м::хротре - щин на у метках, расположенных к вершине шва, этому способствует быстрое охлаждение металла. Для уменьшения выгорания хрома, молибдена и других легирующих элементов из металла деталей и присадочной проволоки сва­рочная ванна поддерживается в жидком со­стоянии по возможное. и более короткое время. Присадочный металл должен находиться все время в сварочной ванне; пользоваться капель­ным Приемом сварки нельзя во избежание вы­горания легирующих элементов.

Газовая сварка стыков труб производится с предварительным подогревом всего стыка. Стык по периметру трубы молено нагревать той юрелкой, которой пользуются при вы­полнении шва. Термообработка сварного сты­ка необходима; ее улобно выполнять той же сварочной горелкой, а еще лучше — дополни­тельной, в зависимости от диаметра, толщины трубы и других условий.

Оставить комментарий