Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Наиболее распространенными являются ручная дуговая сварка покрытыми электродами и механизированная сварка в углекислом газе и под флюсом. При малых толщинах иногда 8 Э "Рименяют аргонодуговую сварку неплавящимся электродом. При ручной дуговой сварке и сварке в СОз "Рнменяют электроды (электродные проволо"и), обеспечивающие получение металла шва, составу подобного свариваемому металлу, или металла шва с аустенитной или аустенит"о ферритной структурой, иногда с большим со- держанием ферритной составляющей.
В первом случае хрупкость, связанная с крупным зер- представляет опасность не только для околошовной зоны, но и для металла сварного Шва В некоторой степени она может быть 180 Сварка высокохромистых сталей 181 Сварка высокохромистых ферритных сталей О О я »» х »» » М Р» »» »» О о »» »» О Д и Б О Я в з 1 з а м о 8 о »» я о О й. »» оФ !! О О »О с» с»»» [!! ООО »» ' »»» О О О »О»-'»-" 7!!о О К»» Х »» Е х х "с О х СС О»» О»»»».»» ООО х О О.
ЖО »»»» О ОО »»»» О О„ О О,», ».,»»» О ООО 1-. ~ О О О»Ч .» Ф О О и О $ В п с3 ф »»»-»»»- ОХ»» ОООО ООО о й »» »» х О »\ о », Д 86 я '~ч х о »»»»»» ххах О ОО ооо ч Э я о о х »" я и Ю о Лл оэ Ф;~ О Р,~ ь д. м»» чй ез О л»-»»э О »~ »4»( ООО» ,—,—,с Ф Ю»» оося- Е,~ »» Ф ч»» »»,' им вз »» ~" » Я Вх ОО »» О. чх »»» ах чо »» ЖФ »» И »» »" О »з х 'Ф,,„ »» О в 'е» х бя »»» »»:с Ю Ф ~й о ».» О о О Ф»» О Х О О~ Да »» ~ »» 8а. О Ф »» х »» О "» »»»»» и 5 8»» Е .»,Е ь » »с О» О »» О,» ~о И ..»»»хх»» "г х Р, Я »» »» »» о И х Р, о о И о »1 х »» К о х »» ! К »» »» х СЧ О Ф~ о О.
н м Ю Ф ь уменьшена, если применять сварочные материалы, обеспечивающие состав металла швов, который при сварочных скоростях охлаждения позволяет получать не чисто ферритную структуру, а структуру с некоторым содержанием мартенснтной составляющей. Это возможно при сварке сталей, содержащих Сг < 18%, путем введения в металл шва углерода, азота, никеля и марганца. В зависимости от свойства закаленного при сварке металла шва выбирают режим последующей термической обработки. Однако появление такой гетерогенной структуры снижает коррозионную стойкость сварных соединений в некоторых химически агрессивных средах.
Аустенитно-ферритные швы получают, используя сварочные материалы, обеспечивающие получение хромоникелевого или хромоникелевомарганцевого металла. При этом необходимо учитывать и разбавление в шве наплавленного металла расплавленным основным. Так как при автоматической сварке под флюсом доля расплавленного основного металла в шве как правило, больше, чем при ручной дуговой сварке покрытыми электродами, количество аусгеннзаторов в электродной проволоке при автоматической сварке должно быть больше, чем в элекгродах для ручной сварки. Например, при ручной сварке можно прчменягь электроды со стержнями типа Х25Н13 (например, Св-07Х25Н13 г.о ГССТ 2246 †), а при автоматической сварке — электродные проволоки типа Х25Н!8 (например, Св-1ЗХ25Н!8).
При этом приходится учитывать, что в некоторых агрессивных средах коррозионная стойкость соединений хромистых сталей с хромоникелсвыми швами может оказаться ниже стойкости основного металла. Последующая термическая обработка таких сварных соединений (высокий отпуск при 650 — 800" С) не всегда является благоприятной для улучшения их эксплуатационных характеристик.
Когда по условиям эксплуатации сварных соединений допустима невысокая пластичность, для исключения возможности появления при сварке трещин (особеию при достаточно большей жесткосгч свариваемого изделия) применяк,т предварительный и сопутствующий подогрев при 120 — !80" С и последующую термическую обработку. Для сварки высокохромистых ферритных сталей с получением наплавленного металла такого же типа применяют электроды с покрытиями основного типа, с большим количеством ферротитана и алюминия. Наиболее распространенными являются электроды марок ЦЛ-10 и НЗЛДУК17 для сварки сталей с 17% Сг и электроды марок НЗЛ/ХЗО для сварки сталей с 25 — 30% Сг, Химический состав металла наплавленного такими электродами, приведен в табл.
11. Там же приведены составы наплавленного металла хромоникелевыми электродами, используемыми для сварки ферритных и хромистых сталей. Механические свойства металла, наплавленного электродами различных марок приведены в табл. 12. При использовании электродов из высокохромистых сталей эти свойства определяют и свойства сварных соединений из сталей подобного состава.
При использовании хромоникелевых электродов, из-за огличия химического состава наплавлснного металла от химического состава свариваемых хромистых сталей, свойства металла шва значительно отличаются от свойств наплавленного металла. Поэтому в табл. 12 приведены свойства наплавленного металла и свойства сварных соединений стали 12Х17Т толщиной 10 мм, сваренных электродами ЦЛ-9 [2!. При механизированных процессах сварки ферритных хромнстых сталей (сварка в СО,„а также сварка под флюсом) с использованием сварочных материя,тов, обеспечивающих голучение швов с ферритной структурой, даже последующий высокий отпуск не повышает вязкости швов, хотя такой отпуск несколько улучшает коррозионные характеристики сварных соединений сталей типа 08Х17Т. Более распространенными являются элекгродные проволоки из хромоникелевых сталей, относящиеся к аустенитному и аустенитно-ферритному классам.
При этом для обеспечения коррозионной стойкости, например в азотной и уксусной кислотах, сопоставимой со стойкостью основного металла, в швах должны содержаться титан и ниобий. Так, для сварки стали 08Х17Т в углекислом газе удовлетворительные результаты могут быть получены при электродных проволоках 4 и я я $ Е $ х Ф в »» о В Ф $ Ф й 3 3 о О л~ ОО о »» »» ох ов н»» о»~ » и мх »»;, !» в» ~ $ „, »»»» хХ ! н» й ь»» Ф $ О»» »» их ~~ О »\» ай -ж в»» н »» О »Ю »» о ! „ й М »»»» »» чЕ »» ~ Ф Щ~ 183 182 Сварка высокохрол(истых сталей Химический состав, % Микроструктура Способ сварки Химический состав, % Электродная проволока, шны Сг Проволока 08Х20Н15ФБЮ Металл шна (сварка под флюсом АН-26) Металл шва (снарка в С02) 1,63 1,)О ! 2 8,3 0,08 О,ОЗ 0,87 0,70 20,1 18,6 0,09 0,95 18,5 0,32 0,68 8,9 0,08 ~ 1,08 ) 1,05 ! 24,0 ! 6,5 55 «/ 0,30 Сз-ОХ25Н12ТЮ Св-13 Х 25 Н 18 0,52 24,0 ~ 8,6 А устеиитио-ферр иткая, феррита 30% О,!3 О,!! 0,7 24,3 0,8 О,! 0,8 74Ь 0,09 Ручная сварка злектродами ЦЛ-9 Механические свойства металла швов при 20 'С Марка снарпнае- мой стали Режим термиче- ской обработки Угол загиба, град Марка злектрод- иой проволоки о о н' кгс и/сма кгс/мм' 22 (в 33,0 0,6 2 586 40 12Х! 7 28,7 107 57,2 40 70,0 30 Св-13Х 25Н! 8 31,3 62 7,0 Св-05Х25Н12ТЮ 35,0 150 9,0 Список литературы 08Х17Т Без термической обработки « 67,0 40 Св-08 Х 20 Н! оФ Б Ю (ЭП-444) 32,6 170 !0,1 Св-05Х25Н!2ТЮ 50,0 70,0 23 100 8,2 15Х25Т Св-1ЗХ25Н!8 65,0 36 42.0 10,9 180 марок Св-08Х20Н9Г7Т или Св-05Х25Н12ТЮ 12].
Наиболее хорошее качество сварных соединений было получено при использовании проволоки типа Св-08Х20Н15ФБЮ. Химический состав металла швов при сварке такой проволокой стали 08Х17Т толщиной 1О мм приведен в табл. 13, а механические свойства металла швов и сварных соединений — в табл. 14 [2). 13. Химический состав влектродной проволоки и металла швов при механизированных методах сварки стали ОЗХ17Т 14. Механические свойства металла швов и соединений ферритных высокохромистых сталей толщиной 1О мм, выполненных сваркой в углекислом газе Коррозионная стойкость сварных соединений в азотной кислоте различной концентрации сопоставима со стойкостью стали 08Х17Т 12).
Для сварки сталей, содержащих Сг ~ 25%, используемых в основном как жаростойкие (окалиностойкие), в сварных гпвах должна обеспечиваться примерно такая же концентрация хрома. При механизированных процессах, как правило, в швах стремятся получить хромоникелевые аустенитно-ферритные или ферритно-аустенитные структуры. Составы металла швов при автоматической сварке под флюсом и ручной сварке, а также характеристики структуры швов приведены в табл.
15. Механические свойства соединений, сваренных приведенными сварочными материалами (кроме ударной вязкости околошовной зоны), отвечают свойствам основного металла. Швы, выполненные автоматической сваркой электродной Сварка высокохромистых ферритных сталей проволокой Св-13Х25Н18 (а также и ручной сваркой электродами со стержнями из этой проволоки, например гсл-8), оказываются склонными к межкристаллит- ной коррозии, определяемой повышенным содержанием углерода и отсутствием стабилизирующих элементов.
15, Химический состав швов, выполненных при сварке стали 15Х25Т различными материалами При выборе сварочных материалов для сварки ферритных высокохромнстых сталей необходимо учитывать возможное отрицательное проявление никеля в швах (например, при изготовлении аппаратуры из стали 08Х17Т для каталитического гидрирования бутана( или аустенитно-ферритных швов в аппаратуре, работающей с теплосменами). В последнем случае заметное различие коэффициентов теплового расширения основного металла и швов приводит к накоплению локальных деформаций после каждого цикла нагрева и охлаждения.
Однако крупногабаритные сварные изделия из высокохромистых сталей часто изготовляют из хромоникелевых ферритно-аустенитных сталей, имеющих 50% ферритной составляющей в структуре. 1. Каховский Н. И. Сварка высоколегированных сталей. Киев, «Техника», 1968, 375 с. 2. Каховский Н. И., Фартушный В. Г., Ющенко К. А. Справочник. Электродуговая сварка сталей. Киев, «Йаукова думка», 1975. 480 с. 3. Петров Г. Л. Сварка высокохромистых мартенситиых, мартен2 и«но-ферритных и ф'-рритных сталей. Справочник по сварке.
Т. 1'у'. Под ред. А. И. Акулона, М., «Машиностроение», 1971. 415 с. 4. Петров Г. Л., Земзин В. Н., Гонсеровский Г. Ф. Сварка жаропрочиых иерчсавею. щнх сталей. М. — Л., Машгиз, !963. 248 с. 5. Рабочие колеса из кержанеющей стали для мощных гидротурбин. ЦНИИТМАШ, «й 64 — 65, М., ОНТИ, 1966. 132 с. 2. Состав некоторых жаропрочных аустенитиых сталей н сплавов, % Другие злемеиты Дополнительное использование Мп Материал Сг не более 09Х!4Н!9В2БР (1Х!4Н18В2БР, ЗИ695Р) 0,035 2,00 0,020 0,07 — 0,12 13,0 — 15,0 18,0 — 20,0 (0,60 Паропроводиые трубы 0,07 — 0,12 0,50 — 1.00 0,020 1Х15Н18В4Т (ЭП501) 0,020 18,0 — 20 14,0 — 16,0 1, 10 — 1,60 (0,50 1,00 — 1„50 0,030 < 2,0 0,020 1Х!6Н9В4Б (ЦЖ15) 12Х18Н!2Т (Х !8Н12Т) 0,08 — 0,12 < О,!2 0,035 8,5 — 10,0 11,0 — 13,0 15,0 — 16,5 П,Π— 19,0 «< 0,60 Литые детали турбин Трубы, поковки, лист 0,035 5С вЂ” 0,7 < 0,8 0,08 0,15 0,06 — 0,12 15,5- П,О 13,0 — 15,0 15,0 — 17,0 1,0 — 1,5 < 0,70 < 1,00 8,5 — 1О,О 13,0 — 16,0 ! 2,5 — 14,5 ( 0,60 ( 0,80 (0,80 То же Трубы, поковки Поковки 0,9-1.3 ЫЬ 0035 02 — 05 ЫЬ 0,75 — 1,50 0,020 0,20 — 0,5 0,3-0,8 09 — 1,3 ЫЬ 0,005 В 0,6 — 0.9 НЬ 0,005 В 1,0 — 2,0 ( 0.60 <0,80 ( 0,95 Трубы, поковки Трубы !Х16Н16МВ2БР (ЭП! 84) 1Х20Н12Т-Л < 0,60 1,0 — 2,0 5(о/ С 0 02) < 0,7 Литая арматура паровых и газовых турбин То же 0,7 — 1,0 НЬ 8С, но ие более 1,2 0,10-0,20 ЫЬ 0,12 0,08 — 0,12 1Х17Н)ОГ4МБ (ЭИ402М) 1Х16Н9В4Б (ЦЖ!5) 16,0 — 18,0 15,0 — 16,5 3,5 — 4,5 1,0 — 1,5 9,5 — 11,0 8,5 — 10,0 0,60 ( 0,60 1Х15Н25МОА (ЗИ395) Х15НЗ5ВТ (ЭИ612) Х15НЗ5ВТР (ЭИ725) 15,0 — 17,5 14,0 — 16,0 ! 4,0 — 16,0 24,0 — 27,0 34,0 — 38,0 35,0 — 38,0 0,12 0,12 0,12 Поковки 1,0 — 2,0 1,0 — 2,0 1,0 0,5-0.1 0,50 0,60 0,005 — 0,02 В Лист 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
