Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Некоторые марки электродов, рекомендуемые для различных сталей аустенитного класса, в зависимости от условий работы конструкции приведены в табл. !О, а их механические свойства — в табл. 12, 12. Типичные механические свойства при 20 'С металла швов, выполненных иа высоколегированных коррозионно-стойких и жаростойких сталях Сварка под флюсом является одним из основных процессов сварки высоколегированных сталей толщиной 3 — 50 мм при производстве химической и нефтехимической аппаратуры.
Основным преимуществом этого способа перед ручной дуговой сваркой покрытыми электродами является стабильность состава и свойств металла по всей длине шва при сварке как с разделкой, так и без разделки кромок. Это обеспечивается возможностью получения шва любой длины без кратеров, образующихся прн смене электродов, равномерностью плавления электродной проволоки и основного металла по длине шва и более надежной защитой зоны сварки от окисления легирующих компонентов кислородом воздуха.
Хорошее формирование поверхности швов с мелкой чешуйчатостью и плавным переходом к основному металлу, отсутствие брызг на поверхности изделия заметно повышают коррозионную стойкость сварных соединений. Уменьшается трудоемкость подготовительных работ, так как разделку кромок производят на металле толщиной свыше )2 мм (при ручной сварке — на металле толщиной 3 — 5 мм). Возможна сварка с повышенным зазором и без разделки кромок стали толщиной до 30 — 40 мм. Уменьшение потерь на угар, разбрызгивание и огарки электродов на 10 — 20% снижает расход дорогостоящей сварочной проволоки, Техника и режимы сварки высоколегированных сталей и сплавов имеют ряд особенностей по сравнению со сваркой обычных низколегированных сталей.
Для предупреждения перегрева металла и связанного с этим укрупнения структуры, возможности появления трещин и снижения эксплуатационных свойств сварного соединения рекомендуется выполнять сварку швами небольшого сечения. Это обусловливает применение сварочных проволок диаметром 2 — 3 мм, а с учетом высокого электросопротивления аустенитных сталей — необходимость уменьшения вылета электрода в 1,5 — 2 раза. Аустенитные сварочные проволоки в процессе изготовления сильно наклепываются и имеют высокую жесткость„ что затрудняет работу правильных, подающих и токоподводящнх узлов сварочных установок, снижая срок их службы. 13.
Некоторые марки сварочных проволок для злектродуговой сварки под флюсом и влектрошлаковой сварки высоколегированных сталей Коррозионно стойкие стали 12Х18Н9, ОВХ18Н10, !2Х!ВН10Т, 12Х18Н9Т и им подобные: к металлу шва предъявляются требования стойкости к МКК 12Х!ВН!ОТ, ОВХ!ВН10Т, ОВХ18Н!2Т, ОВХ!ВН!2Б н им подобные, работающие прн температурах выше 350 'С нли в Условиях, когда к металлу шва предъявляются требования стойкости к МКК 10Х17Н13МЗТ, ОВХ!ВН!2Б н им подобные: к металлу шва предъявляются жесткие требования стойкости к МКК ОВХ18Н10, 12Х!ВН10Т, 12Х18Н9Т н нм подобные, свариваемые в углекислом газе; к металлу шва предъявляются требования стойкости к МКК Жаропрочиые стали 12Х18Н9 с аустеннтно-ферритнымн швами !2Х!ВН9Т, ОВХ !ВН!2Т н др.
с аустенитно-феррвтнымн швами Х!5Н35В4Т Жаростойкие стали 20Х23Н18, ОВХ20Н14С2 н нм подобные 20Х23Н18 и подобные, работающие при 900 — 1100 "С ХНЗ5ВЮ, 20Х25Н2ОС2 и им подобные, работающие при температурах до !2оО 'С Шов легируют через флюс или проволоку. Последний способ более предпочтителен, так как обеспечивает повышенную стабильность состава металла шва. Для сварки под флюсом аустенитных сталей и сплавов используют сварочные проволоки, выпускаемые по ГОСТ 2246 — 70 и по ведомственным техническим усло- Сварка аустенитнь1х стилей и сплавов 207 Основные способы сварки Назначение Марка флюса Метод нзготовле»ия Условня испытания АН-26 с небольшим запасом аустеннтнссти аустеннтно-феррнтнымн швами с большим запасом аустенитностн чисто аустеннтнымн швами Выплавка Постоян- ное на- пряжение, кгс/ммз Тем- пера- Марка металла АНФ-5 ФЦК Выплавка Спекание при 760 'С Время до разрушенияя, ч Марка проволоки Сварка туСп а, Автоматическая электродуговая и электро- шлаковая сварка сталей с большим запасом аустенитности чисто аустенитными швами 48.0Ф-О Выплавка 1,5 3,0 4,0 !1од флюсом В аргонс В углекнслом газе Св-О! Х19Н9 Электрошлаковая сварка сталей с большим запасом аустеннтностн чисто аустеннтными швами АНФ-1, АНФ-О, АНФ-7, АН-29 А Н-292 Грануляция минерала 35,0 21,0 218,0 Под флюсом В аргоне В углекнслом газе ЗО С -Обхгэнэт 12Х!8Н9Т ЗЗ 86 320 Под флюсом В аргоне В углекислом газе Св-07Х!9Н1ОВ 42,0 18 Св-06Х19Н9Т Электрошлаковая пластинчатым электродом ХН77ТЮРг 116,0 Св-08Н50 40 700 46 — 79 Св-13Х25Н18 20Х23Н! 8 12о — 16! Аргонодуговая вольфрамовым электродом ХН78Тв Электрошлаковая, пластинчатым электродом под флюсом: АНФ-7 Х Н77ТЮР 100 Св-08Н50 Металл шва' 58,7 76,2 18,0 ХН78Т ~ 126 ! Св-08Н50 Металл шва 28,8 ~ 63,8 ~ !7,4 АНФ-! 2)лектрошлаковая сваРка виям (табл.
13), и низкокремннстые фторидные и высокоосновные бесфтористые флюсы, создающие в зоне сварки безокислнтельные или малоокпслительные среды, способствующие минимальному угару легирующих элементов (табл. !4). У флюсов, применяемых для коррознонно-стойких сталей, необходимо контролировать углерод, содержание которого не должно быть выше 0,1 — 0,2%. Наибольшее применение для сварки коррозионных сталей получили низкокремнистые флюсы АН-26, 48-ОФ-10 и АНФ-14.
14. Флюсы для электродуговой н электрошлаковой сварки высоколегированных сталей 15. Кратковременные механические свойства при 20 'С металла шва и сварного соединения высоколегированных сталей и сплавов Термическая обработка: ' Аустеннзацня прн 1080'С, 2 ч на воздухе н стареине— при 700 'С, 16 ч. ' Старение при 800 'С, 1О ч, Сварку жаростойких сталей аустенитно-ферритными проволоками типа 08Х25Н13БТЮ выполняют под ннзкокремнистыми флюсами АН-26, АНФ-14 и 48-ОФ-10. При сварке стабильноаустенитными -проволоками и проволоками, содержашими легкоокисляющиеся элементы (алюминий, титан, бор и др.), применяют нейтральные фторидные флюсы АНФ-5, 48-ОФ-!О. Для обеспечения стойкости против горячих трещин аустенитных швов рекомендуют применять фторидный бористый флюс АНФ-22 (СаРз — ВаОз).
Сварку под фторидными флюсами производят на постоянном токе обратной 1юлярностн, а под высокоосновными бесфтористыми флюсами — на постоянном токе прямой полярности. При этом для получения той же глубины проплавления, что н на углеродистых сталях, сварочный ток следует снизить на 10 †-30его. Для снижения вероятности образования пор в швах флюсы для высоколегированных сталей необходимо прокаливать непосредственно перед сваркой при 500 †9' С в течение 1 — 2 ч, Остатки шлака и флюса на поверхности швов необходимо тщательно удалять.
Сварка под флюсом в сочетании с высоколегированнызги проволоками обеспечивает получение требуемых свойств сварных соединений (табл. 15 и 16). 16. Длительная прочность сварных соединений высоколегированных сталей н сплавов Термическая обработка сварного соединения: ' Аустеннзация при 1080'С, 8 ч и старение прн 700'С, 16 ч. а Аустенизацня при 1050'С, !5 мнн и старение при 700'С, 16 ч, Пониженная чувствительность к образованию горячих трещин, позволяющая получать аустенитные швы без трещин, объясняется особенностями электрошлановой сварки: малой скоростью перемещения источника нагрева, характе- 1'ВМНРисталлизацвн металла сварочной ванны и отсутствием в стыковых соеди- 208 Сварка аусгенитньт стплей и сплавов Основные способа сварки Скорость, и/ч Расход аргона, л/мин Толщина металла, мм Ток, А Тип соединения Скорость подачи электрода, муч Напря- жение, В Ток, А Ручная сварка З,Ь -4 5-6 6 — 7 85-60 75-120 100 — 140 мм С отбортовкой 40 — 42 24 — 26 з.г 5-6 6-7 40 — 70 80-180 120-160 Встык без разделки с при- садкой 22 — 24 26 — 28 Автоматическая сварка зп — ИО 140 — 240 200 — 28'> ЗО-6О 20- ЗО 1Ь вЂ” 30 4 6 — 7 7,8 Встык с присадкой Сварка в защитных газах ЗЬ -60 25 — 80 25 — ЗО 4 6 — 7 7 — 8 1 2,5 4 ЬΠ— Г2О 110 — 200 !ЗΠ— 2ЬО Встык без присадки Сварку Импульсная свариваемых Риале малой пениях больших угловых деформаций.
Однако длительное пребывание металла при 1200 — 1250' С, приводя к необратимым изменениям в его структуре, снижает прочностные н пластические свойства околошовной зоны, что повышает склонность сварных соединений теплоустойчивых сталей к локальным (околошовным) разрушениям в процессе термической обработки или эксплуатации прн повышенных.температурах.
При сварке коррозионно-стойких сталей перегрев стали в околошовной зоне может вызвать ножевую коррозию, поэтому следует производить термическую обработку сварных изделий (закалку илн стабилизирующий отжиг). Для электрошлаковой сварки коррознонно-стойких сталей используют флюсы АНФ-6, АНФ-7, АНФ-8, 48-ОФ-6, АНФ-14 и др., а для жаростойких сталей — флюсы АНФ-!П, АНФ-7, АНФ-8 и высокоосновный АН-292, При сварке жаростойких сталей двухфазным швом типа Х25Н13 можно применять низкокремнистые флюсы АНФ-14 и АН-26. Применение фторидных безокислительных флюсов, особенно прн сварке жаропрочных сталей и сплавов, не гарантирует угара легкоокисляющихся легирующих элементов (титана, марганца и др.) в результа ге проникновения кислорода воздуха через поверхность шлаковой ванны; это вызывает необходимость в некоторых случаях защищать поверхность шлаковой ванны путем обдува ее аргоном.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
