ЛЕГИРОВАНИЕ МЕТАЛЛА ШВА ПРИ СВАРКЕ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ


При сварке нержавеющих сталей легирование швов осуществляется главным образом через присадочную проволоку, реже — через так называемые керамические флюсы, а также через покрытие электродов. Причем в последнем случае чаще происходит не полное, а лишь частичное легирование металла шва.
Весьма часто, исходя из условий эксплуатации сварных изделий и соответственно требуемых свойств металла шва, химический состав его даже на одной и той же марке стали принимают отличным от состава свариваемой стали.
Рнс. 52. Диаграмма влияния элементов на структуру металла сварных швов [Шеффлера].
Кроме того, при дуговой сварке, в зависимости от защитной среды происходит изменение состава капель электродного металла (и в меньшей степени — металла сварочной ванны) по сравнению с исходным составом вследствие металлургических реакций в зоне сварки.
Поэтому, за редким исключением, присадочные проволоки, применяемые для сварки нержавеющих сталей, по химическому составу не идентичны основному металлу. Особенно это относится к материалам, применяемым для газоэлектрической сварки в активных средах и для сварки под плавленными активными флюсами.
Состав металла шва выбирается прежде всего в зависимости от марки свариваемой стали, ее свариваемости, а также от
требуемых механических свойств и коррозионной стойкости сварных соединений. Химический состав шва определяет его структуру, от которой в свою очередь зависят как механические свойства, так и коррозионная стойкость металла, а также его технологичность (стойкость против образования трещин).
Таблица 13
Эквиваленты аустенитиаирующего н феррнтнэнрующего влияния различных элементов в высоколегированных сварных шаах по отношению к никелю и хрому, действие которых принято за единицу
|
Хром. . . , Молибден Вольфрам Кремний. Ванадий. . Тантал. . . Алюминий Титан. . Ниобий |
Для определения структуры высоколегированных сварных швов по их химическому составу обычно пользуются структурной диаграммой Шеффлера (рис. 62) [266], являющейся развитием диаграммы Маурера (см. рис. II). При этом учитывается соответствующее аустенитизирующее и ферритизирующее действие всех присутствующих легирующих элементов (табл. 13), которое ■для сварных швов несколько иное, чем для катаной стали и даже стального литья (см. табл. 3).
Эквивалентное действие легирующих элементов на структуру сварных швов по отношению к никелю я хрому ориентировочно выражают следующими коэффициентами:
Ni6Ka = % Ni + 30% С + 30% N + 0,5% Мп,
Сг9КВ = % Сг + 2% Мо + 1,5% Si + 5% Ті + 2% Nb + 2% Al + + 1,5% W + V[4].
По заданному составу шва выбирают присадочную проволоку или электроды, учитывая при этом марку свариваемой стали, примерные доли электродного и основного металлов, из которых состоит шов, зависящие от режима сварки, а также степень выгорания элементов при сварке и переход их из флюса или из покрытия электродов в шов, которые в свою очередь зависят от режимов сварки и содержания этих элементов в проволоке и электродном покрытии или их окислов во флюсе и покрытии.