СВАРКА СТАЛИ 1Х17Н2
Сталь 1Х17Н2 толщиной до 8 мм даже при наличии жестких закреплений можно сваривать без предварительного подогрева [74, 78]. В случае использования этой стали для изделий, работающих в слабоагрессианых средах, для дуговой сварки
я — 0.11 С, 0,75 Mn^O.^SI. 10,2РСг, 1.7 N1: 6 - 0Л1 С, 0,62 Мп, 0.22^ |
могут применяться проволока Св-06Х14 или электроды типа ЭФ-Х13. При требовании равенства коррозионной стойкости шва с основным металлом сварку следует выполнять специальными электродами, обеспечивающими химический состав металла шва типа 1Х18НЗТ или 1Х17Н2Т. Для этого нужно использовать проволоку Св-06Х14 и подлегировать электроды хромом, марганцем, никелем и титаном через покрытие. Введение титана в шов целесообразно для измельчения структуры (рис. 73) и, следовательно, повышения стойкости против трещин. Для сварки в углекислом газе стали 1Х17Н2 автор [78] разработал проволоку Св-08Х18Н2ГТ (ЭП157) по цниичм 277-60 следующего состава: до 0,10% С, 0,9—1,3% Мп, 0,25—0,65% Si, 17—19% Сг, 2,0— 2,5% Ni, 0,8—1,3% Ті и не более чем по 0,03% S и Р. Для уменьшения в шве количества структурно-свободного феррита целесообразно, чтобы содержание никеля в проволоке было по верхнему пределу и даже до 3%. Эта проволока может быть использована и для электродов с введением 1—2%) гематита в покрытие, а также для сварки под окислительным низкокремнистым либо под фторидным флюсом. Усредненные данные состава и механических свойств швов на стали 1Х17Н2, выполненных дуговой сваркой в углекислом газе проволоками сплошного сечения после отпуска при 700° С 3 ч, приведены в табл. 20 и 21.
Таблица 20
Химический состав швов, выполненных дуговой сваркой в углекислом газе ва стали 1Х17Н2 толщиной 4 мм в один проход и толщиной 8 мм в 3 прохода
Мвркв сварочной |
Хм |
ический |
» |
||||
Мп |
S1 |
Сг |
N1 |
ТІ |
|||
4 |
СВ-10Х13 |
0,16 |
0,30 |
0,35 |
15.6 |
1,2 |
|
4 |
СВ-06Х14 |
0,15 |
0,68 |
0,30 |
16,8 |
1,4 |
|
8 |
СВ-06Х14 |
0,14 |
0,78 |
0,49 |
14,0 |
0.8 |
|
8 |
Св-0&Х18Н2ГТ |
0,10 |
0,90 |
0,20 |
16,4 |
2,00 |
0,24 |
Таблица 21 Механические свойства швов, выполненных на стали 1Х17Н2 дуговой сваркой в углекислом газе (отпуск при 700° С Э ч ) |
Толілкпа сваривав - ной стали. |
Мвркв сварочной |
кГЦІм* |
8. % |
Ф, к |
кГ-міс# |
|
4 |
СН-10Х13 |
54,1 |
74,0 |
23,6 |
46,9 |
7,2 |
4 |
СВ-06ХІ4 |
60,8 |
74,2 |
20,0 |
42,0 |
4,8 |
8 |
Св-06Х14 |
61,3 |
75,0 |
17,0 |
41,1 |
9,5 |
8 |
Св-08Х18Н2ГТ |
60,8 |
78,8 |
21,0 |
48,8 |
8,6 |
Примечание. Приведены средние данные испытаний 3—4 образцов. |
Необходимость отпуска сварных соединений стали 1Х17Н2 в изделиях, работающих в условиях воздействия агрессивных сред, обусловлена не только требованием максимальной пластичности металла, примыкающего к шву, но и равномерной кор
розии сварного соединения, в том числе одинаковой с основным металлом коррозионной стойкости металла околошовной зоны.
Из литературы известно, что закаленная иа мартенсит сталь мало уступает по коррозионной стойкости той же стали в стабильном (отпущенном) состоянии. Вместе с тем, как показывают
Рис. 74. Внешний вид поверхности образца сварного соединения стали 1Х17Н2, выполненного аргоно-дуговой сваркой без присадки, после коррозионных испытаний в кипящей 56%-ной азотной кислоте в состоянии после сварки. |
Рнс. 75. Вероятные гальванические токи в сварном соединении, в котором металлы околошовной зоны и шва в условиях контактирования с агрессивной средой являются анодами (схема).
опыты, при контактировании закаленного металла с незакаленным в условиях воздействия агрессивной среды первый из них корродирует значительно с большей скоростью, чем второй. Иллюстрацией этого является избирательная коррозия околошовной зоны стали 1Х17Н2 и шва идентичного состава в состоянии после сварки (рис. 74). Более интенсивную коррозию металла, примыкающего к шву, можно объяснить более отрицательным электродным потенциалом и меньшей поверхностью закаленного металла этой зоны, контактирующего с агрессивной средой, по сравнению с неэакалеяным основным металлом сварного соединения. В условиях контактирования с агрессивной средой такое сварное соединение представляет собой гальваническую макросистему основной металл — зона термического влияния —шов, в которой благодаря разности электродных потенциалов образуются макротоки (рис. 75); закаленный металл околошовной зоны и шва является анодом и более интенсивно растворяется.
С целью проверки такого представления избирательной коррозии сварного соединения закаливающейся стали и прибли
женной оценки влияния соотношения поверхностей контактирующих с агрессивной средой закаленного и незакаленного металлов автор совместно с 3. В. Юшкевич исследовал коррозию гальванических пар электродов из закаленной и незакаленной
Рис. 76. Графики влияния соотношения поверхностей между незакаленным (О. М.) и закаленным (3. Т. В.) электродами нз стали 1Х17Н2 на плотность коррозионного тока (л) и скорость коррозии (б) в кипящей 56%-ной азотной кислоте:
стали 1Х17Н2 в кипящей 56%-ной азотной кислоте. Чтобы оценить влияние малой площади металла зоны, электроды, имитирующие сварное соединение (основной металл — зона термического влияния), подбирали с таким расчетом, чтобы соотношение контактирующих поверхностей было переменным и отношение площадей незакаленного металла (основного) к закаленному (зоне термического влияния) составляло 1:1, 2:1, 4:1, 9:1. При этом суммарную площадь двух электродов каждой пары сохраняли неизменной. Результаты измерений коррозионных токов и скорости коррозии исследуемых электродов приведены на рис. 76. Из этих данных следует, что в закаленном электроде с меньшей площадью, имитирующем металл околошовной зоны стали 1Х17Н2, плотность коррозионного тока и скорость коррозии (кривая /) значительно больше, чем в незакаленном электроде, имитирующем основной металл вдали от шва.