Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 39
Текст из файла (страница 39)
При разработке покрытых электродов, сварочной проволоки и флюсов для сварки теплоустойчивых сталей стремятся приблизить химический с(устав металла шва к химическому составу основного металла, так как в условиях длительной работы сварных соединений при высоких температурах существует опасность развития диффузионных процессов. Диффузионные процессы н особенно миграция углерода в зоне сплавления снижают длительную прочность и пластичность сварных соединений. Это явление наблюдаетгя даже при небольшом различии в легировании металла шва карбидообразующил(и элементами (например, сталь 12Х!МФ вЂ” шов 1ОХЗМ1БФ).
В связи с этим сварочные материалы выбирают в соответствии с маркой свариваеиой стали, а также видом последующей термической обработки сварных соединений. Для ручной дуговой сварки теплоустойчивых сталей в большинстве случаев используют электроды с основным (фтористо-кальциевым) покрытием, содержащим карбонат кальция (мрамор) и флюорит (плавиковый шпат). Электроды с покрытием этого типа обеспечивают повышенную раскисленность металла шва при малом содержании неметаллических включений и водорода, вследствие чего достигается высокая пластичность и ударная вязкость швов. Однако для электродов с покрытием этого типа с целью предотвращения образования пор в швах требуются сушка при 80 — 100' С перед их использованием, сварка при возможно короткой дуте и тщательная зачистка кромок от ржавчины и окалины.
Электроды малого диаметра наиболес склонны к образованию пор, вызванных азотом. В связи с этим для сварки труб поверхностей нагрева котлов рекомендуются электроды марок ЦЛ-З8, ЦЛ-39 и ЦЛ-40 диаметром 2,5 мм с повышенной надежностью защиты плавящегося металла. Для автоматической сварки в сочетании с легированными проволоками применяют низкоактивные флюсы А).1-22, ФЦ-11, ЭИО-Ф2 с пониженным содерЖанием окислов марганцч и кремния. Это обеспечивает высокие пластические свойства швов и стабильность состава многослойных швов по содержанию в пих марганца и кремния.
Для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа используют проволоки, содержащие наряду с основными легирующими элементами повышенное количество кремния и марганца. При аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом в качестве присадочного материала применяют проволоку тех же марок, что и при сварке под флюсом, Рекомендации по применению сварочных материалов даны в табл.
2. Ручную дуговую сварку покрытыми электродами используют при монтаже ~отлов и паропроводов, а в заводских условиях — при изготовлении тройников, сварке блоков трубопроводов и приварке труб поверхностей нагрева к коллекторам, а также при сварке литых деталей турбин и заварке дефектов в отливках. Автоматическую сварку под флюсом применяют при сварке паропроводов и приварке донышек к коллекторам в заводских условиях. Аргонодуговую сварку 156 Сварка теплоустойчивых сталей 157 контактная сварка Применение высокотемпературной термической обработки — нормализации с последующим отпуском позволяет путем перекристаллизации ликвидировать разупрочнение и обеспечить более высокую эксплуатационную надежность сварных соединений.
Однако применение нормализации требует специальных присадочных материалов, обеспечивающих более высокую термическую прорабатываемость швов, близкую к прорабатываемости сваринаемой стали. Кроме того, при но~мализации необходимо применять общую термическую обработку всей сзариои конструкции, так как местный высокотемпературный нагрев сварного соединения под нормализацию вызывает разупрочнепие металла в зонах, расположенных вблизи индуктора или другого нагревательного устройства, что снижает сопротивление ползучести и длительную прочность.
Рекомендуемые режимы термической обработки сварных соединений приведены в табл. 3. Свойства сварных соединений. 1'азупрочнепие теплоустойчивых сталей в околошовной зоне, происходящее под действием термического цикла сварки в результате дополнительного высокотемпературного отпуска и неполной пере- кристаллизации, проявляется в первую очередь в условиях длительной работы при высоких температурах. Снижение длительной прочности сварных соединений по сравнению с прочностью основного металла зависит от характера термического цикла сварки, степени упрочнения сталей термической обработкой и структурной стабильности стали. Длительные прочности основного металла и сварных соединений хромо- молибденовой стали 20ХМЛ примерно одинаковы (табл.
4). Зто объясняется тем, что вследствие малой прокаливаемости и нерегламентируемой скорости охлаждения при нормализации стали этой группы упрочняются в процессе термической обработки незначительно, а следовательно, и мало склонны к разупрочненню при сварке. Хромомолибденованадневые стали разупрочняются при сварке в большей степени, так как стали 20ХМФЛ, !5Х!М!Ф охлаждаются при нормализации принудительно со скоростью 1000' С/ч, а трубы из стали 12Х 1МФ проходят закалку.
Если коэффициент теплоустойчивости сварных соединений (т. е. отношение длительной прочности сварного соединения к длительной прочности основного металла) для нормализованной и отпушенной стали 15Х1М!Ф при ручной и автоматической сварке равен 0,8 — 0,9, то для закаленной и отпущенной стали 12Х1МФ (толстостенные паропроводные трубы) он равен 0,7. После нормализации с отпуском длительная прочность сварных соединений может достичь длительной прочности основного металла. о а О О. о о ,й о О.Х о Ой » ь ои оа Ь х х аа О а'» р ы а '3 х ох х' х О ° оо а» а оо О а» аа О О с- о а3 »о О о а.
ЦО а' а| а х оы а а ОЛ х аа а'1:.о ~о ао О, ы го х О Ж О а» 0 о;, х а о 1 о о а х О О а а» а а ач У О и О о »1 О о х У 1 о о х О О и х ь х х о 1 а! О 'Ю о о х о ь « о О $ О~ аО о~ ОХ 1» о У О;Х »о ОО о оа о О а «,"$, $ О я о о о о, о У О хо о О8 5 О о-у а~ а» ~~о~ У Оаа а '-,а ОХ,', О «их х о о Я в о Фч о х х хо ОЬ; хаа«4 о а оооо «, ОХД ~хМ КОНТАКТНАЯ СВАРКА о я х х о о а а в О О х Х О о. ! я о Й О, х у «,И ао о О', ! о х Х О О У о 1 О О, хю хо У Ю о о а» ю хх Ш Контактная стыковая сварка непрерывным оплавлением является основным технологическим процессом при изготовлении элементов поверхностей нагрева котлов. Сварку осуществляют на автоматизированных машинах ЦСТ-200 и ЦСТ200М гЗ]. Г1ривод механизма оплавлсния и осадки у машин раздельный.
При оплавленни передвижение подвижной плиты машинй осуществляется кулачковым механизмом с электроприводом постоянного тока, что обеспечивает плавное Регулирование скорости оплавления. Программа, задаваемая кулачком, построена таким образом, что скорость оплавления непосредственно перед осадкой резко возрастает. Зто способствует повышению качества сварных соединений.
Машина ЦСТ-200М позволяет, кроме того, осуществлять сварку с подогревом, что используется при изготовлении поверхностей нагрева из сталей 12Х2МФСР и 12Х2МФБ (с ИЗ5!). Необходимое качество сварки труб достигается при выполнении следующих Рекомендаций. установочная длина каждой трубы должна составлять 0,8 — 1,0 наружного диаметра грубы, но не менее 30 мм. Сварку необходимо производить "Ри минимально возможном вторичном напрял енин (5,5 — 6,5 В), исключающем У :а х Г,О аО о о О « о :У о ~> 158 Сварка теплобстойчиеых сталей возникновение коротких замыканий при оплавлении. Припуск на оплавленне выбирают в зависимости от толщины стенки трубы: 3 4 5 7 8 12 Н !9 б, мм .
° ° Припуск, мм Список литературы 1. Баменов В. В. Дуговая сварка теплоустойчивых сталей. М., «Машиностроение», 1967. 35 с. 2. Гельман А. С. Исследование стыковой сварки оплавлением труб из перлитных и полуферритных сталей. Вопросы сварки в эвергомашиностроении. — Сб. статей ЦНИИТМЛШ. М., Машгнз, 1962, с.
5 — 30. 3. Гельман А. С., Слепак Э. С., Зыбко И. Ю. Машина для стыковой сварки труб ЦСТ.200. Усовершенствование технологии и оборудования для сварки давлением элементов поверхностей нагрева котельных агрегатов. — Сб. статей №?4. М., ЦНИИТМЛШ, 196?, с. 87 — 98. 4, Гельман Л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
