Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 32
Текст из файла (страница 32)
При отпуске такой металл приобретает высокую пластичность н вязкостьвсочетаиии с достаточно высокой прочностью. Если подвергнуть отпуску соединения, не повышая легировання металла шва, то прочностные н вязкие свойства его могут заметно снизиться. Сварка с присадочной проволокой, состав которой аналогичен составу основного металла, или сварка путем переплава основного металла без присадочной проволоки в этом случае являются обоснованными. Этот вариант часто применяют для сварки высокопрочных сталей типа 28ХЗСНМВФА, ЗЗХЗСНМВФА, 43ХЗСНМВФА, 42Х2ГСНМ и ЗОХ2ГСНВМ. При изготовлении ответственные изделия из высокопрочных сталей с о„~ 150 кгс/ммз (например, крупногабаритные емкости, работающие под давлением) с целью повышения пластических и вязких свойств подвергают местному высокотемпературному отпуску с Регламентированной шириной зоны отпуска с помощью индукторов ТВЧ.
Эту операцию выполняют преимущественно на кольцевых швах, соединяющих предварительно упрочненные обечайкн, обечайки со шпангоутами, стыки трубопроводов и др. При выборе оптимальной ширины зоны разупрочпення, несмотря на более низ"Ую прочность (60 — 70% прочности основного металла), обеспечивается равно- прочность емкостей, работающих под давлением, и высокая надежность при повторно-статических нагружениях [10].
Для сталей типа 28ХЗСНМВФЛ ширина разупрочненной зоны при диаметре сосуда 1 м может достигать 20 — 30 мм при сохранении равнопрочности без применения утолщения в месте соединения. Местный индукционный нагрев сварного соедиб и/р. Акуловя А. И., т. 2 130 Сварка средне- и высокоуглеродистых и легированных сталей 131 Додготовка деталей, сборка и оби(ие рекомендации по сварке нения с образованием зоны, регламентированной по механическим свойствам и ширине, позволяет не применять общую термическую обработку конструкции, сваривать элементы из высокопрочных среднелегированных сталей в упрочненном состоянии и обеспечивает надежную равнопрочность и работоспособность изделия.
Местный отпуск после сварки, без снятия изделия со стапеля, гарантирует от появления холодных сварочных трещин. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАКИИ ПО СВАРКЕ При разработке технологических процессов сварки среднеуглеродистых и легированных конструкционных сталей, для обеспечения надежных с заданными эксплуатационными характеристиками изделий необходимо предусматривать некоторые положения.
1. Правку, вальцовку, штамповку и другие операции формообразования свариваемых заготовок выполнять в отожженном состоянии. 2. Подготовку свариваемых кромок выполнять на металлорежущих станках (строгание, фрезерование, точение, резку на ножницах тонких листов), что обеспечивает необходимую точность сборки и отсутствие изменения структуры металла в месте реза. Газовую резку при подготовке кромок можно применять как исключение в условиях монтажа крупногабаритнь:х сооружений для сталей с прочностью до 100 кгс,'мм'-.
3. Поверхность металла в зоне сварки очищать от окалины, ржавчины и других загрязнений, а также от влаги. Перечисленные загрязнения создают условия для образования пористости, окисных включений, а в некоторых случаях и трещин в металле шва (за счет насыщения металла водородом). Зачистку производить на участке шириной не менее 10 — 15 мм как сверху, так и снизу свариваемых кромок, а также торца, если последний имеет окисленную поверхность. Зачистку производят, как правило, вручную абразивными кругами и щетками, или на пескоструйных и дробеструйных аппаратах. Сказанное относится ко всем типам соеди. пений: стыковым, угловым, тавровым и т. д. 4.
В случае сварки деталей, упрочненных термической обработкой, особенно крупногабаритных, подготовку кромок под сварку (подрезку торца, выполнение разделки кромок) и их зачистку следует выполнять после термической обработки для обеспечения необходимых точности сборки свариваемых деталей и параметров шероховатости поверхности. 5. При сборке деталей под сварку обеспечивать надежное закрепление деталей относительно друг друга. При этом смещение кромок должно быть минимальным и не превышать 10 — 150(> толщины свариваемых кромок. Зазоры между кромками должны быть минимальными и постоянными по величине за исключением специальных случаев сварки в шелевой зазор.
Сварочные приспособления должны обеспечивать фиксирование свариваемых деталей, предупреждая изменение зазора и смещение кромок в процессе сварки. 6. При необходимости прихваток для фиксирования деталей в месте сварки их размеры и расположение должны обеспечивать необходимую прочность и возможность полной переварки при укладке основных швов. Прихватки выполняют с особой тщательностью, их металл не должен иметь пор и трещин. Кратеры прихваток должны быть заварены. Перед наложением основного шва прихватки необходимо тщательно зачищать. 7. Сварку среднеуглеродистых сталей (35, 40 и др.) следует выполнять так, чтобы снизить содержание углерода в металле шва, что достигается применением присадочной проволоки с низким содержанием углерода и уменьшением доли основного металла в металле шва. Следует также обеспечить получение швов с бол ьшим коэффициентом формы, выбрать режимы сварки и число слоев с учетом получения минимальной зоны термического влияния, предупреждения опасного роста зерна в зоне перегрева и по возможности отсутствия хрупких закалочных структур.
Последнее часто может быть обеспечено применением предварительного подогрева до 250 — 300' С. Многослойная сварка одной или двумя раздвинутыми дугами электродами малого диаметра, применение низкоуглеродистых илн низколегированных проволок (Св-08А, Св-08ГА, Св-!ОГ2) в сочетании с флюсами или покрытиями, дополнительно легирующими шов марганцем и кремнием (флюс АН-348-А, электроды УОНИ-13/55 и др.), способствуют получению работоспособных сварных швов.
Наиболее часто применяют ручную дуговую сварку покрытыми электродами и автоматическую сварку под флюсом. При изготовлении крупногабаритных толстостенных конструкций целесообразно применять электрошлаковую сварку как высокопроизводительный процесс, позволяющий за один проход сваривать металл неограниченной толщины. 8. Перечисленные мероприятия не предотвращают полностью закалки металла в околошовной зоне, и д."я получения высоких пластичных и вязких свойств сварного соединения необходимо применять последующую термическую обработку — отпуск или закалку с отпуском, особенно при наличии соединений больших толщин.
На среднеуглеродистых сталях удовлетворительное соединение можно получить всеми видами сварки, за исключением газовой. После сварки необходим отпуск при 850' С; изделия сложной конфигурации и с толщиной стенок более 15 мм сваривают с предварительным подогревом до 200'С. Стали 10Г2А и 12Г2А используют в конструкциях при толщине листов до 4 мм. Стали сваривают всеми видами сварки, в том числе и газовой. Конструкции можно изготовлять из нормализованных элементов без термической обработки после сварки. При сварке легированных конструкционных сталей режимы сварки, технику сварки и сварочные материалы выбирают из необходимости предупреждения образования холодных трещин в шве и околошовной зоне и обеспечения конструктивной прочности сварного соединения, равной прочности основного металла.
Для этого в технологическом процессе необходимо предусмотреть выполнение рекомендаций, изложенных при рассмотрении средств борьбы с холодными трещинами. Сварку производят по возможности без перерывов. Ветер и сквозняк, а также низкая температура при сварке не допускаются. При возрастании тока увеличивается нагрев стали в зоне шва и замедляется ее охлаждение.
В результате этого сталь закаливается слабее. Однако повышенными режимами следует пользоваться с осторожностью, так как может возникнуть опасность значительного перегрева в околошовной зоне и образование горячих кристаллизационных трещин в шве из-за появления грубой дендритной структуры. Для уменьшения закалки основного металла сварку производят в несколько проходов. При многослойной сварке отдельные накладываемые валики должны быть одинакового сечения. При этом зона отпуска от наложения последующих валиков частично проходит по зоне закалки предыдущих валиков и отпускает ее, что приводит к равномерному отпуску всей зоны термического влияния. При наложении валиков разного сечения около шва остаются прослойки закаленной стали, которые могут дать закалочные трещины. Последний валик, называемый отжигающим, необходимо накладывать при температуре шва 300 С таким образом, чтобы он не касался основного металла и зона закалки от него не пеРеходила на основной металл.
Правильная форма шва имеет особое значение при сварке закаливающихся легированных сталей. Недопустимы подрезы и непровары в сварных швах. Неровности шва, резкие переходы от шва к основному металлу, грубые проплавы и т. п, могут служить очагами появления трещин или приводить к хрупким разрушениям при нагружении изделия. Для улучшения формы перехода от шва к основному металлу, например, при сварке трубчатых конструкций с угловыми швами, применяют наложение дополнительных сглаживающих валиков газовой или аргонодуговой сваркой (сварка с усом).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
