Сварка в машиностроении.Том 3 (1041440), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Изменения г зоа > аао сидр и шзаа по-разному влияют на структуру и сопротивляемость стали трещинам в зависимости от состава и характера ее сварочной анизотермической диаграммы превращения аустенига (24). Для углеродистых и низколегированных сталей, не содержащих карбидообразующих элементов, с низкой устойчивостью аустенита при температурах перлитного превращения (стали 45, 20Г2, 18Г2ФА и д .) наиб более важным является показатель ваза.
Это объясняется тем, что практи- Р чес и для всех способов сварки, повышая д/о и вводя подогрев, изменением эзар можно получить перлитную или заданную смешанную структуру, стойкую против трещин. Влияние г> „„незначительно, так как связанные с ним процессы гомогенизации и роста зерна успевают завершиться за короткое время и не поддаются регулированию тепловыми воздейстниями. Для среднеуглеродистых среднелегированных сталей, содержащих карбидообразующие элементы, с высокой устойчивостью аустенита при температурах перлитного и бейнитного превращения (ЗОХГСНА, 42Х2ГСНМА, 43ХЗСНМФА и др.), при сварке в широком диапазоне тепловых режилюв характерно мартенситное превращение аустенита.
Для этих сталей рекомендуется сопутствующий подогрев до температур несколько выше конца мартенсит1 ого превращения с целью уменьшения иаа, и обеспечения само- отпуска мартенсита. Важным является уменьшение ( поскольку вы'о > заа' у ысокотемпературные процессы замедлены в связи с наличием карбидов в исходной структуре и имеется возможность регулирования величины зерна и однородности аустенита.
Поэтому рекомендуется применять концентрированные источники тепла и многослойную сварку и не рекомендуется предварительный подогрев. Для низкоуглеродистых среднелегированных сталей с повышенным содержанием никеля (12ХН4МДА, 18Х2НЗМДА и др.), имеющих высокую устойчивость аустепита при температурах перлитного превращения, при сварке в широком диапазоне тепловых режимов характерно превращение в области нижнего бейнита и частично в области мартенсита, Эти стали занимают промежуточное положение по сравнению с рассмотренными выше группами сталей. При их сварке рекомендуется умеренный подогрев до 100 — 150 'С, не вызывающий существенного увеличения ) ара н вместе с тем понижающий ваза с целью смещения бейни "гного превращения в область более высоких температур и уменьшения количества мартенситной составляющей.
Полезен сопутствующий подогрев для самоотпуска мартенситной составляющей и удаления диффузионного водорода из сварного соединения. Огпуск сварных соединений проводят главным образом для среднеуглеродистых среднелегированных сталей при температурах 300 — 650 'С. Важным является время начала отпуска после сварки„которое составляет от 0,5 до 2 ч. При назначении температуры сопутствующего подогрева и отпуска необходимо учитывать вазможность развития процессов отпускной хрупкости и термического старения, 2.
Предварительная термическая обработка стали с целью получения в исходной структуре устойчивых коагулированных легированного цементита и спетый циальных карбидов. Такой термической обработкой может быть отжиг на зер а н . рнис" перлит при Т = Ас, — 25 С в течение 4 — 16 ч в зависимости от содержания углерода и карбидообразующнх элементов 121). Отжиг является эффективным С > а способом повышения сопротивляемости трещинам для сталей содер 1а Пи а 0,30,6, и карбидообразующих элементов (Сг, Мо, %, 7 и др.) в сумме б . умме олее 4а, ри сварке замедленное растворение карбидов ограничивает рост зерна и снижает степень гомогенизации аустенита, что повышает начало превращения аустенита на 100 — 200 'С и обусловливает образование бейнитно-мартенситной структуры вместо мартенситной. 3.
Применение сварочных материалов с возможно более низкой температурой кристаллизации металла шва [1О, 22). Выбор материалов рекомендуеп я производить по соотношению гзТ= Тл о „вЂ” Т, и ш (где Т, о „и Т,, — температуры температуры ликвидуса основного металла и солидуса металла шва соответственно). При .. а шенин ~ и кристаллизации шва околошовная зона испытывает высокотемпературный перегрев вследствие выделения теплоты затвердевания. При применении свароч- Рис. 30.
Микроструктура околошовной зоны стали 43ХЗСНМВФА, сварен- ной ферритным (а), мартенситным (б) и аустенитным (в) швами. х 160. з — участок полной гомогсиизации; П и ттт — участки частичной гомогеиизации Технологическая прочность в процессе превращений 435 434 Технологическая прочность металлов при сварке ных материалов с высокой Т,.м.„, перегрев приводит к полному расплавлению участка основного металла у лийии сплавления протяженностью один — два зерна (см. рис. 21, е) и последующую полную его гомогенизацию. В результате в этой локальной зоне образуется напряженный низкотемпературный мартенсит без следов самоотпуска с очень низкой сопротивляемостью трещинам (рис.
30, а). При АТ ) 80 'С отрицательное действие перегрева не проявляется и обеспечивается высокая сопротивляемость околошовной зоны трещинам. Лучше всех этому соотношению при сварке низко- и среднелегированных сталей удовлетворяют аустенитные сварочные материалы с большим запасом аустенитности типа 1ОХ16Н25М6 (ЭА-981/15, ЭА-395), а также высокопрочные легированные материалы типа 20Х2Г2НМВА (электрод Н-17), 15ХГ2МВ1А (электрод НИАТ-ЗИ1).
Для определения температур кристаллизации сталей рекомендуется метод термокинетического анализа применительно к дуговой сварке !81. 4. Снижение содержания водорода в наплавленном металле: 1) прокалкой электродов при 450 — 480'С и флюсов при 500 — 900'С в течение не менее 3 ч, осушением защитных газов, если их точка росы выше — 55', пропусканием их через осушитель, заполненный силикагелем или другими поглотичелями влаги; 2) тщательной очисткой свариваемых кромок и сварочной проволоки от масла, ржавчины и конденсированной влаги; 3) применением при абсолютной влажности воздуха выше !2 — 14 г/мз способов сварки, которые характеризуются минимальным захватом воздуха дугой; лучшими в этом отношении являются аргонодугоаая и сварка под флюсом; 4) замедлением охлаждения сварного соединения путем сопутствующего подогрева и последующего отпуска при 200 — 300'С.
5. Снижение уровня сварочных напряжений различными конструктивными и технологическими способами, в том числе проковкой, прокаткой и опрессовкой швов и сварных соединений. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вакуумный метод определения диффузионного водорода применительно к ручной сварке. /А. М. Левченко, Е. П. Озеров, Г. Л. Петров и др. Труды ЛПИ № 336, 1974, с.
3 — 6. 2. Винокуров В. А. Сварочные деформации и напряжения. М., Машиностроение, !968. 233 с. 3. Выбор технологии сварки, обеспечивающей стойкость сварных соединений против образования холодных трещин. /Э. Л. Макаров, В. Ф. Чабуркин, Л. С. Лившиц н др. — Сварочное производство, 1972, № 8, с. ЗΠ— 32 4.
Горячие трещины при сварке жаропрочных сплавов. /М. Х. Шоршоров, А. А. Ерохин, Т. А. Чернышова. М., Машиностроение, 1973. 223 с. 5. Зимина Л. Н. Свариваемые жаропрочпые никелевые сплавы н принципы нх легпровання. — Металловедение н термическая обработка металлов. 1977. № 11, с, 2 — 7. 6. Козлов Р. А. Водород при сварке корпусных сталей. Л., Судостроение, 1969 !75 с. 7.
Коняшев Б. П., Полынин Г. Е., Якушин Б. Ф. Оценка стойкости металла против образования и развития горячих трещин прн сварке. — Сварочное производство, !977, № 7, с. 12 — 13. 8. Макаров Э. Л., Меньшиннн С. В. Устройство для определения температуры кристаллизации сплавов при дуговой сварке. — Автоматическая сварка, 1975, № 3, с.
47 — 49, 9. Макаров Э. Л. Природа разрушения при образовании «холодных» трещин в высокопрочных закаливающихся сталях при сварке, Труды МВТУ № 248. Прогрессивная технология конструкционных материалов. 1977, с. 85 — 105. 10. Макаров Э. Л., Федоров В. Г. К вопросу о выборе электродных материалов для сварки высокопрочных сталей. Труды МВТУ № 167, Прогрессивная технология конструкционных материалов. 1973, с. 104 — 108. 11. Макаров Э. Л. Микроскопическая химическая неоднородность в сварных соединениях средиелегированных сталей.
Труды МВТУ № 202. Прогрессивная технология конструкционных материалов. 1976, с. 92 — 103. 12. Макаров Э. Л., Лазько В. Е. Сравнительная оценка свариваемости среднелегированных сталей, — Сварочное производство, 1977, № 12, с. 29 — 31. 13. Морочно В. П., Сорокин Л. И., Панов $О. П. Влияние регкима электроннолучевой сварки жаропрочных никелевых сплавов на их склонность к образованию горячих трещин. Материалы конференции «Электроннолучевая сварка». М/$НТП, !978, с. ! 20 — 124.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
