Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 38
Текст из файла (страница 38)
и. Качество сварных соединений, выполненных газовой и атомно-водородной сваркой, уступает качеству соединений при других методах сварки, например аргонодуговой. Применять газовую и атомно- водородную сварку для высокопрочных сталей ЗОХГСНА, 28ХЗСНМВФА, ЗОХ2ГСНВМ и др. не рекомендуется, Марки присадочной проволоки и механические свойства сварных соединений приведены в табл.
21. о 1 $ 3 Ь и о, и Ф см О и и и о сс В и и х х 8 о, х о х х ох о Вх х о мо ох с хо о Вэ х о ха о '„ о а„ о ох о ,- о о х ох о х о н х с ао ю о сс хо и й х с о х о хх -„Й о хи о х х о х ха о о х хх ч ь' х со н ь с о Ю о ох ох х ой хо х о и о ао о и о х й х ах ~~А о Ч х ох ох сс х х х и) о с с оо х х х хи н аи и д о ь ох х чо со Ыо "АА х х х ,ьь сС х о ихсо щ чХ хси сч Х с« о,сч о х 150 Сварка средне- и высокоиглеродистых и легированных сталей Список литературы 1. Каховский Н. И., Фартушиый В.
Г., Ющенко К. А. Электродуговая сварка сталей. Справочник. Киев. «Наукона думка», 1975. 480 с. 2. Кузрявцев П. И. Остагочные сварочные напряжения и прочность соединений. М., «Машиностроение», 1964, 382 с. 3. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка.
М., «Металлургия», !976. 406 с. 4. Макара А. М., Малевский Ю. Б. Особенности распада псреохлажденного аустенита стали 30Х1СА йрн термическом цикле околошовной зоны. — «Агпомзтнческая сварка», 1954, № 6 (39), с. 3 — 13. 5 Назаренко О. К., Истомин Б. И., Локшин В. Б. Электронно-лучевая сварка. М., «Машиностроение», 1обб. 127 с. 6, Нехендзи Ю. А. Стальное литье. М., Металлургиздат. 1948. 766 с.
7. Патон Б. Е., Песков Г. И., живаго Л. И. Специфика э' рззоззния шза пвн злектронно.лучевой сварке. — «Автоматическая сезркз», !976, № 3, с. ! — 3. 8. Просвирни В. И., Эпики С. Д. Нзотермическое образование мзртснсита М., Машгиз, !953, 100 с. 9. Раймонд Э. Д., Шиганов Н. В. Влияние влажности аргона нз образование трещин. — «Сварочное производство», 1972„№ !О, с. 28 — 20.
10. Раймонд Э. Д, Шитиков Н. В. Рзбг:тоспособность тон состеп> ых сварив х сосудов из высокопрочной стали с кольцевыьш учзсткамп меньшей прочно тз. — «Сварочное производство», 196?, № 9, с. и†!!. 11. Раймонд Э. д., НеФедов В. П.. Шиганов Н. В. Сварка высок прочной стали с применением порошкообразиых зктииирующнх Флюсоя.
— «Сварочно 1трэизсодство». 1973, № 6, с. 18 — !9. !2. Сварка тонколнстовой нысокопрочяой стзли в потолочном положении. — «Сварочное производство», 1969, № 5, с. 21 — 23. Автх Э. Д. Раймонд, Н. В. Ши1зкэв. В. Н. Крк~ковский и др. 13 Справочник по сварке. т. 4, М., «Машиностроение», 1971. 415 с. Азтх А. И. Акулов, Б.
В. Баженов, Г. А. Бельчук и лр. 14. Технология злектричес 'сй сварки металлов и сплавов плаглснием. М., «Машиностроение», 1974. 767 с. Аитх Б. Б. 1!атон, Г. г!. Лесков, !'. 3. Болошкевич н др. 15. Федоров В. Г., Шуваева Н. А. Влияние содержания углерода и водорода и сварных соединениях сталеи на сопротизляемогть образованию холодных трещин. — «Сварочное производство», 1976, № 3. с, 22--23. !6.
Фролов В. В. !!оведение водорода при сварке плавлением. М., «Машннсстроеиие», 1966. 154 с. 17. Электроды для дуговой сварки и наплавки. Каталог. Киев. «Наукова думка», Г967. 440 С. Глава 7 СВАРКА ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВАРИВАЕМОСТИ Теплоустойчивыми называют стали, предназначенные для длительной работы при температуре до 600» С.
Эти стали используют при изготовлении энергетических и нефтехимических установок. В соответствии с условиями длительной работы под напряжением при высоких температурах теплоустойчивые стали должны обладать сопротивлением ползучести, длительной прочностью, стабильностью свойств во времени и жаростойкостью. Перечисленные свойсгва в условиях экономичного легировання достигаются применением хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей перлигного класса. Хромомолибденовые стали 12МХ, 15ХМ, 20ХМЛ и 15Х5М с ферригпо перлитной структурой используют для работы при 500 — 550= С, а хромомолнбденованадиевые стали 12Х!МФ, 15Х!М!Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ и 12Х2МФСР— для работы при 550 — 580' С. Более высокие жаропрочные свойства хромомойибденованадиевых сталей обусловлены не только стабилизацией карбидной фазы ванадием, но и применением упрочняющей термической обработки на бейнитную структуру.
Сварка теплоустойчивых сталей сопровождается изменением свойств сварнваемого металла, связанным с его расплавлением и кристаллизацией при образовании шва, а также структурными изменениями и упругопласгическимн деформациями в околошовной зоне. Это обусловливает физико-химическую неоднородность сварных соединений и образование местного сложнонапряженпого состояния, что в некоторых случаях ухудшает рабогоспособность н уменьшает эксплуатационную надежность конструкций. Металлургич ская свариваемость теплоустойчивых сталей, определяемая отношением металла к плавлению, металлургической обработке и последующей кристаллизации шва, не вызывает существенных осложнений. Технология сварки и сварочные материалы на современном уровне обеспечивают необходимую стойкость металла швов против образования горячих трещин и высокие характеристики их работоспособности, отвечающие требованиям, предъявляемым к основному металлу.
Тепловая же свариваемость осложняется охрупчиванием металла в результате образования метастабильных структур в участках околошовной зоны, нагретых выше температуры Аса, и разупрочнением в участках, нагретых в интервале температура Асз — температура отпуска стали. Образование хрупких структурных составляющих (троостига, мартенсита), а также суммирование напряжений, вызванных неравномерным нагревом и структурными превращениями, могут исчерпать пластичность металла и вызвать разрушение конструкции в период ее изготовления.
7!ля предотвращения образования холодных трещин необходимо использовать сопутствующий сварке нагрев, а иногда и выдержку сварных соединений при определенной температуре после окончания сварки. Эксплуатационная надежность конструкций из металла повышенной толщины может быть обеспечена лишь после стабилизации структуры и снятия напряжений путем отпуска сварных соединений. При этом температура отпуска сварных соединений хромомолибдеповаиадиевых сталей должна быть не ниже 700 С, так как выпадение дисперсных карбидон ванадия из твердого раствора при низких температурах отпуска приводит к охрупчиваншо металла околошов"ой зоны и возникновению локальных разрушений сварных соединений при отпуске или в процессе эксплуатации конструкций, 152 Сварка теплоустойчивь(х сталей Луговая сварка Гбз Разупрочнение металла в околошовной зоне приводит к снижению длительной прочности сварных соединений.
Это наиболее характерно выражено при сварке хромомолибденованадиевых сталей, упрочняемых термической обработкой. Мягкая прослойка в сварных соединениях может явиться причиной локальных разрушений жестких сварных соединений в процессе эксплуатации, особенно при изгибающих нагрузках.
Разупрочнение металла околошовной зоны устраняется перекристаллизацией в процессе высокотемпературной термической обработки (нормализации с отпуском). Однако при этом возникает необходимость повышения содержания углерода и уровня легирования швов для улучшения их термической прорабатываемости при охлаждении с температур нормализации, так как при низком содержании углерода (0,06 — 0,12 %) швы после высокотемпературной термической обработки не обеспечивают необходимой длительной прочности.
В условиях дуговой сварки повышение содержания углерода и уровня легирования швов достигается применением специальных сварочных материалов. При электрошлаковой сварке благодаря большой доле участия основного металла в формировании шва можно использовать сварочные проволоки с низким содержанием углерода. Высокотсмпературная термическая обработка сварных соединений не может быть подобно отпуску осуществлена местно, так как это приводит к разупрочиению близлежащих участков металла, а объемная термическая обработка сварных конструкций ограничивается габаритными размерами печей. ДУГОВАЯ СВАРКА Подогрев перед сваркой. Сопутствующий сварке местный или общий нагрев изделия является надежным средством предотвращения холодных трещин, так как уменьшает разницу температур металла в зоне сварки и на периферийных участках, что снижает напряжения первого рода, вследствие чего пики этих напряжений в околошовных участках металла сглаживаются.
Подогрев также уменьшает скоросгь охлаждения металла, что предотвращает превращение аустенита в мартенсит, которое сопровождается резким увеличением удельного объема металла, вызывающим появление напряжений второго рода. Повышение температуры металла при любом структурном состоянии увеличивает его пластичность, а следовательно, и деформационную способность. Повышение пластичности сварного соединения имеет такое же важное значение для предотвращения образования холодных трещин, как и снижение напряжений, поскольку трещины образуются в результате исчерпания деформационной способности металла под действием напряжений.
При сварке теплоустойчивых сталей необходимо ограничивать не только нижний, но и верхний предел температур подогрева. Излишне высокие температуры подогрева приводят к распаду аустенита в высокотемпературной области с образованием грубой ферритно-перлитной структуры, не обеспечивающей необходимую длительную прочность и ударную вязкость сварных соединений. Рекомендуемые пределы изменения температур предварительного и сопутствующего подогрева различных сталей в зависимости от толщины свариваемых изделий приведены в табл. 1. Поскольку перераспределение напряжений и структурные превращения могут происходить и после окончания сварки, в некоторых случаях необходимы дополнительные меры, предотвращающие образование холодных трещин в сварных соединениях, не подвергнутых термической обработке.
К ним, например, относится выдержка сварных соединений после окончания сварки при 150— и00 С В течение нескольких часов для завершения превращений остаточного аустенита и эвакуации водорода. Приведенные рекомендации не относятся к исправлению несквозных дефектов в отливках высоконикелевыми аустенптными электродами ЦТ-36 и АНЖР-З. В этом случае подогрсв заваривасмых изделий можно не применять. 1. Температура иредварггтельиого и сопутствующего подогрева, 'С Толщина свзрнвземых изделий, мм вариваемых гй, мм Марка стал и Св. 30 7 — 30 ) Св. 30 300 †3 15Х1М1Ф )гМХ ) 50 — 200 15ХМ ~ 150 — 2(Ю ) ~200 — 250 20ХМФ-Л 350 — 400 (длн всех толщнн) 200 †2 ) 250 †3 2ОХМ.Л )ЗХ)М) Ф-Л ! 250 — 300 300 — 350 350 — 4(Ю (дли толщин 400 — 450 до 30 мм) Х5МФ 12Х1МФ Сварочные материалы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
