Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Заметного развития диффузионных прослоек в этих соединениях не наблюдается. При сварке 12%-ных хромистых коррозионно-стойких и жаропрочных сталей (групп И вЂ” Ч111) между собой можно применять сварочные материалы для любой из этих сталей. При сварке под флюсом или в углекислом газе используют сварочную проволоку типа Св-ОХ14НТ. Сварку нужно производить с подогревом для более легированной стали, имеющей, как правило, и повышенное содержание углерода. При использовании аустенитных электродов (типа Э-10Х25Н13Г2) температура подогрева может быть снижена на 150 — 200 'С.
После сварки обязателен отпуск. Соединения малой жесткости, сваренные аустенитными электродами„можно не отпускать. Из-за большой разницы в коэффициентах линейного расширения высокохромистой стали и аустенитного шва, в изделии и после термической обработки будут иметься высокие остаточные напряжения. При сварке 12%-ных хромистых коррозионно-стойких и жаропрочных сталей с высокохромистыми ферритными и аустенитно-ферритными сталями следует применять сварочные материалы аустенитно-ферритного класса. В отличие от ферритных швов аустенитно-ферритные не склонны к росту зерна и имеют высокую пластичность после сварки. Температуру подогрева следует выдерживать близкой к применяемой для однородных соединений 12')о-ной хромистой стали. После сварки необходим отпуск в интервале температур 700 †7 "С с ускоренным охлаждением для устранения опасности проявления хрупкости при 475 оС.
Так как коэффициенты линейного расширения 12",4-ных хромистых мартснситных сталсй и ферритно-аустепитных швов близки между собой, то отпуск приводит к снятию остаточных напряжений, Он повышает так)хе коррозионную стойкость сварного соединения. Соединения из аустеиитно-ферритных, аустенитных сталей и сплавов на никелевой основе.
При выборе сварочных и;!териалов для сварки сталей и сплавов указанного сочетания необходимо оценить склонность аустенитных швов к об)га- Сварка разнородных сталей 344 345 4. Сварочные материалы Тнп электродов для ручной дуговой сваркн Группы сварнваемых сталей Проволока для автоматнческой сварки под флюсом 5.
Сварочные материалы Проволока для автоматической сварки под флаком ~ Тпп электродов для 1 ручной дубковой сварки Проволока для сварки в углекнс- лом газе Группы сварнвае- мых сталей 1Х Э-04Х20Н9*, Э-07Х20Н9, Э-08Х19Н!0! 2Б, Э-ОЗХ20Н9Г2Б*, Э-09Х19Н11ГЗМ2Ф, Э-10 Х 25 Н! 3Г2 Б * Св-04Х19Н9, Св-04Х!9Н!1 МЗ Св-08ХГСМА Св.ОЗХГСМФА Св-08ХМ Св-08 ХМ Ф А -09Х1М -09Х 1ЫФ 08Х44НОТАМФ -10Х25Н1ЗГ2 1Хн Х, 1Хн Х1, 1Х н Х!1 Э-09Х15Н25МО!'2Ф, Э-27Х!5Н35БЗГ2Б2Г, Э-08Х !4НОЗМ!5Б4Г2, Э-ОЗНООГУМ?Т Св-ЗОХ15НЗ5БЗГ>ЗТ, Св-ООХ15НООМ15 Сварка разнородных сталей, л1еталлов и сплавов зованию горячих трещин при относительно небольших отклонениях их состава от оптимально~о.
Процессы диффузионного перераспределения углерода в зоне сплавлепия для этих соединений можно не учитывать. Соединения разного легированпя, входящие в группу ".Х. можно еваривагь наиболее технологичными аустенитно-ферритными электродами и проволоками (табл. 4). Если конструкции после сварки подвергают термической обработке, го следует примени!ь электроды, позволяющие регулировать содержание феррита в металле шва (Э.07Х20Н9, Э-08Х19Н10Г2Б и Э-07Х19Н11Г2М2Ф).
' Для сварки конструкций, не подвергающихся термнческой обработке. Если стали группы 1Х сваривают с жаропрочными аустенитными сталями и сплавами групп Х, Х1 или Х11, то аустенитно-ферритпые электроды использовать нельзя из-за неизбежности повышения в шве никеля, образования в нем стабильной а)стенитной структуры и появления вследствие этого горячих трещин. В таком случае необходимо применять сварочные материалы, обеспечивающие однофазную аустенитную или аустенитно-карбидную структуру металла шва при дополнительном легировании его элементами, способствующими повышению стойкости против горячих трещин. Хорошие результаты обеспечиваются и при сварке этого сочетания материалов электродами на никелевой основе марок 08Х14Н65М15В4Г2 и 08Н60Г7М7Т.
Сварка этих сочетаний сталей и сплавов выполняется без подогрева. Выбор термическои обработки данных сварных соединений определяется маркой стали или сплава, типом конструкции и условиями ее работы. При сварке термически неупрочняемых сралей группы 1Х, при отсутствии требований к снятию остаточных напряжений и коррозионпой стойкости, при работе изделия в интервале умеренных температур термическая обработка может не производиться. Гели по условиям изготовления и эксплуатации остаточные напряжения дол,кны быть сняты, то достаточна стабилизация при температурах 800 †9' С.
Для конс1рукций, работающих при высоких температурах, предпочтительным видом термической обработки является аустенизация при 1100 — 1150' С. Сварка сталей разного структурного класса Соединения из перлитных сталей с высокохромистыми мартенситными, феррит- ными и аустенитно-ферритными сталями. Для сварных соединений перлитных сталей с высокохромистыми необходимо учитывать возможность появления холодных трещин при сварке и развития диффузионных прослоек при отпуске или высокотемпературной эксплуатации. При выборе сварочных материалов нужно обращать внимание на недопустимость образования хрупких переходных участков шва в зонах интенсив! ого перемешивания со сталью, разнородной по составу с наплавленным металлом.
Перлитные стали с !2%-ными хромистыми сталями сваривают перлитными электродами или проволоками (табл. 5). В этом случае обеспечиваются удовлетворительные прочность и пластичность переходных слоев шва с содержанием в них до 5% Сг и высокая длительная прочность соединения в целом. По условию максимального снижения диффузионных прослоек электроды и сварочные проволоки имеют несколько большее легирование, чем менее легированная сталь.
При больших толщинах свариваемых элементов сварочными материалами, рекомендуемыми в табл. 5, можно проводить лишь облицовку кромок со стороны 12";о-ной хромистой стали, а заварку основного шва выполнять электродами, состав которых близок к составу менее легированной стали. Термический режим сварки (подогрев) необходимо выбирать по высоколегированной составляющей. При работе в высокотемпературных установках сварные стыки нужно располагать вдали от участков повышенной жесткости, на утолщенных участках при отсутствии значительных дополнительных напряжений изгиба. Температуру эксплуатации в районе стыка желательно снизить по сравнению с предельной для 12%-ной хромистой стали. При невозможности такого снижения необходимо вводить переходный элемент из более стабильной перлитной стали либо осуществлять предварительную облицовку кромок со стороны 12% -ной хромистой стали последовательно электродами типов Э 09Х1МФ или Э-10ХЗМ1ФБ, затем Э-09Х1М.
Отпуск проводят по режимам, близким к режимам для !2%-ной хромистой стали. При сварке перлитных сталей с высокохромистыми ферритными и аустенитноферритными (группы Н!) применять электроды перлитного класса нежелательно из-за неизбежного чрезмерного легирования переходных участков шва и опасности образования в них трещин. В данном случае целесообразно использовать электроды аустенитно-ферритного класса, обеспечивающие достаточную стабильность свойств металла шва в переходных участках у перлитпой стали.
Можно также применять и аустенитные электроды, однако при этом неизбежна значительная неоднородность соединения, что при работе в области высоких температур может привести к преждевременному разрушению изделия. Соединения из перлитиых, мартенситных и ферритных сталей с аустенитными сталями и сплавами на никелевой основе.
В данных соединениях в наибольшей степени выражена химическая, структурная и механическая неоднородность. Выбор сварочных материалов для них и оценка эксплуатационной надежности требуют учета большого числа факторов. При сварке сталей указанного сочетания в основном используют аустенитные сварочные материалы. Перлитные материалы для этой цели не применяют из-за неизбежности получения при проплавлении аустенитного основного металла хрупких слоев шва, имеющих структуру мартен- сита и обладающих высокой склонностью к образованию трещин.
Номенклатура аустенитных сварочных материалов обширна (табл. 6). Для сварки перлитных сталей с аустенитными термически неупрочняемыми сталями 347 346 Сварка разнородных сталей, металлов и сплавов Сварка разнородных металлов и сплавов группы 1Х в основнол! используют наиболее техпологичные аустенитно-ферритные электроды и проволоки с запасом аустснитпости, обеспечивающим сохранение требуемых свойств металла шва прн условии возможного проплавления перлитного ос!ювного металла. К пим относятся электроды типов Э-10Х25Н13Г2„ Э-07Х19Н11ГЗМ2Ф и сварочные проволоки, допускающие разбавление шва перлитным основным металлом до 30а4, Электроды типа Э-О?Х20Н9 и подобные им сварочные проволоки и данном случае применять нельзя, так как при разбавлении с перлитной сталью свыше 10о!! шов будет ил!еть аустенитно-л!артенснтну!о структуру и в нем могут появляться трещины. 8.