ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКИ СВАРКИ СТАЛЕЙ РАВНОГО СТРУКТУРНОГО КЛАССА

Иозможные сочетании сталей различных структурных классов м сварных соединениях можно подразделить па две группы:

I — сварные соединения перлитных сталей с высокохромистыми с тлями мартенситного, мартенситно-ферритного и ферритного классов; II — сварные соединения перлитных сталей с аустенит­ными хромоникелевыми коррозионно-стойкими и жаропрочными сталями.

При сварке перлитных сталей с 12%-ными хромистыми ста­лями с целью обеспечения наибольшей пластичности шва приме­няют сварочные материалы перлитного класса. В этом случае н переходных участках со стороны высоколегированной стали с содержанием до 5% Сг сохраняется высокая пластичность и вязкость. Для снижения размеров диффузионных прослоек пер­литный наплавлеппый металл должен легироваться определен­ным количеством карбидообразующпх элементов. При сварке деталей больших толщин целесообразно электродами типа Э-ХМ делать наплавку на кромки высоколегированной стали, а запол­нение разделки осуществлять без подогрева электродами типов П42А или ЭГ>0А в зависимости от требований к прочности перлит­ного шва.

Температуру предварительного подогрева соединения сле­дует выбирать (рассчитывать) по характеристикам высоколеги­рованной (12%-пой хромистой) стали так же, как и режим термо­обработки, но для уменьшения размеров диффузиопных прослоек температура отпуска должна быть принята минимально воз­можной.

При сварке перлитных сталей с 17—28%-ными хромистыми сталями использование электродов перлитного класса нецеле­сообразно из-за чрезмерного легирования шва хромом из высоко­хромистой стали и потери им вследствие этого пластичности. Поэтому наиболее подходящими будут сварочные материалы фер­ритно-аустенитного класса, обеспечивающие достаточную ста­бильность металла шва даже при наличии значительного проплав­ления перлитной стали. При таких сочетаниях сталей могут быть также допущены аустенитные электроды, однако при этом следует учитывать структурную неоднородность соединения (табл. 89). Термообработка после сварки в этом случае не нужна.

При сварке перлитных сталей с аустенитными всегда следует применять аустенитные сварочные материалы, обеспечивающие получение наплавленного металла с таким запасом аустенитности, чтобы с учетом расплавления и участия в формировании шва низколегированной составляющей (перлитной стали) обеспечить в высоколегированном шве аустенитную структуру. Приблизи­тельно необходимый состав наплавленного металла для получения шва, обладающего такой структуро^ может быть определен по

Таблица 89. Рекомендации по выбору сварочных материалов

для разнородных соединений сталей перлитного класса с высокохромистыми

Предель­ная тем­пература, °С

Марки спариваемых сталей

Метод

сварки

Сварочные

материалы

Отпуск при темпе­ратуре.

300-350

Низкоуглеродп- стые (20, 15К, СтЗ и др.) и низколеги рован - ныс конструк­ционные

12%-ныс

хромистые

(08X13,

12X13,

20X13,

15Х11МФ,

15Х12ВМФ,

15Х11МФБ)

Ручная

дуговая

покрытыми

электродами

Электроды тина Э-ХМ

050—660

Под флюсом

Проволока Св-08 ХМ

400—450

X ромомолибце - нопыс (15ХМ, 12 ХМ, ЗОХМ)

Ручная

дуговая

покрытыми

электродами

Электроды типа Э-ХМФ

Под флюсом

Проволока

Св-08ХМФА

650—700

В углекислом газе

Проволока

Св-08ХГСМФА

500—520

X ромомолиОдено - ванадиевые (12ХШФ, 12Х1М1Ф)

То же

Ручная

дуговая

покрытыми

электродами

Электроды типа Э-ХМФ

700—720

В углекислом газе

Проволока Св-08 ХГСМФА

580

Ручная

дуговая

покрытыми

электродами

Облицовка кро­мок і 2%-ной хромистой стали электродом тина Э-ХМФБ; сварка шва электродами типа Э-ХМФ

300

X ром (молибде­новые (Х5М, Х5МФ)

12%-ныс

хромистые

То же

Электроды типа Э-Х5М

700—740

Низкоуглеро­дистые и низко­легированные конструкцион­ные

Высоко-

хромистые

Х17Т,

15Х25Т,

Х28АН,

Х25Н5ТМФ

е

Электроды

типоь

ЭАФ-1МФ,

ЭА-2

Рис. 147. Диаграмма Шеффлера

А — аустеїшт; М — мартенсит; Ф — феррит; ------------------------- линии диаграммы для нап­

лавленного металла (металла шва);

-------------------- границы полностью аустенитной области для кованых металлов;

1 — зона образования горячих трещин; 11 — а-фаза, охрупчивание после термообра­ботки црн 500—900° С; 111 — зона роста зерна при температуре выше 1150° С, низкие показатели ударной вязкости при комнатной температуре. IV — трещины в мартенсите (ниже 400° С), необходим предварительный подогрев

диаграмме Шеффлера (рис. 147) с учетом участия в формировании шва долей основного и дополнительного металлов.

Большой запас аустеиитности металла шва позволяет предот­вратить образование малопластнчлых участков с мартенситной структурой в корневых швах и слоях, примыкающих к перлит­ной стали (табл. 90). Разнородные соединения из перлитной и аусте­нитной сталей термообработке, как правило, не подвергают, так как режимы термообработки, улучшающие свойства зоны тер­мического влияния одной из свариваемых сталей, яе оказывают положительного действия на другую сталь или ухудшают те или иные ее свойства.

Кроме того, из-за разности коэффициентов линейного расти рения перлитной и аустенитной сталей высокий отпуск приведет лишь к перераспределению остаточных напряжений, а не к их снятию. При изготовлении сварных узлов из металла большой толщины, обладающих высокой жесткостью, могут произойти хрупкие разрушения по зоне сплавления перлитной стали с аусте­нитным швом. Для предотвращения этих разрушений необхо­димо применять сварочные материалы с повышенным содержанием никеля (например, электроды типа ЭА-ЗМ6, ЭА-4ВЗБ2), элект­роды со стержнем из никелевого сплава.

Если сваривается перлитная закаливающаяся сталь с аусте­нитной, то на кромки закаливающейся стали проводят наплавку аустенитными электродами с предварительным или сопутствую­щим подогревом^ обеспечивающим необходимую скорость охлаж-

дения околошовной зоны. При этом сварочные материалы должны обеспечить получение наплавленного металла с повышенным со­держанием никеля. Затем проводят отпуск деталей с наплавлен - ными кромками для устранения закалки в околошовной зоне.

Таблица 90. Рекомендации по выбору сварочных материалов для разнородных сварных соединении перлитных и мартенситных сталей с аустенитными и аустенитно-ферритными

Предельная

температура,

сС

Марки свариваемых сталей

Метод

сварки

Сварочные

материалы

350*

Ннзкоуглсродистые и низколегирован­ные конструкцион­ные

Ручная

дуговая

покрытыми

электродами

Электроды типов: ЭА-2. ЭА-1М2Ф, ЭА-2Г6, ЭА-ЗМФ, ЭА-4ВЗБ2 на никелевой основе**

4С0*

Хромомолибдсно- вые (12МХ, і 5 ХМ, ЗОХМ, 20ХМЛ)

Аустенитные I группы: 12X18H9T, 12X181112Т, 12Х181І12Б, 10Х17Н13М2Т, Х16Н13М2Б, 20Х23Н18, Х25НІЗТ, Х17Н15В2Б

520

X ромомо либ дено - ванпдиевыс (12ХІМФ, 12Х1М1Ф)

Под флюсом и аргоно­дуговая

Проволоки*** СВ-07Х25Н13, Св-08 Х20ШГ7Т IIроволоки * * * * СвЧ)725Н12Г2Т. Св-00Х 25Н12ТЮ Св-06Х20Н11МЗТБ

580

X ромоколи бдеиовые (Х5М) и хромо - молибденованадие­вые (Х5МФ, 25ХЗВМФ, 15Х2М2ФБС)

Предельные температуры и марки перлитных сталей те же, что и для соединений с аустенитными ста­лями Т группы

Аустенитные II группы: Х14Н18В2БР, X15H35B3T, Х16Н25М6

Ручная

дуговая

покрытыми

электродами

Электроды типов: ЭА-ЗМС, ОА-ЗМ9, ЭА-4ВЗБ2 на нике­левой основе**

350

Низкоуглеродистые и низколегирован­ные конструкцион­ные

Ферритно-

аустенитные

Ручная

дуговая

покрытыми

электродами

Электроды типов ЭА-ЗМ6, ЭАФ-1МФ

* Температура эксплуатации может быть повышена до предельной для перлит­ной стали при использовании промежуточных элементов или защитных облицовочных слоев перлитными стабилизированными электродами.

** Предпочтительны для сварки конструкций, работающих при температуре выше 400—450 °С.

*** При сварке среднеуглеродистых сталей с аустенитными.

**** При требованиях стойкости шва протип межкристаллитной коррозии.

После этого детали из перлитной стали с наплавленными кромками сваривают с аустенитной сталью на режимах, опти­мальных для последней без предварительного подогрева. При такой технологии отпадает необходимость в последующем отпуске.

Комментарии закрыты.