СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Жаропрочные перлитные стали (Баженов В. В.)
12.1. Состав и свойства сталей
12.1.1. Основные марки и применение
К жаропрочным перлитным относятся низколегированные хромомолибденовые стали 12МХ (ГОСТ 20072—74), 12ХМ (ГОСТ 5520—79), 15ХМ (ГОСТ 4543—71), 20ХМЛ (ОСТ 108.961.04—80), предназначенные для работы при 450—550 °С, и хромомолибденованадиевые: 12Х1МФ (ГОСТ 5520—79),
15Х1М1Ф (ТУ 14-3-460—75), 20ХМФЛ (ОСТ 108.961.04—80), 15Х1М1ФЛ (ОСТ 108.961.04—80), 12Х2МФСР (МРТУ 14-4-21—67), предназначенные для работы при 550—600 °С
Жаропрочные перлитные стали используются в энергетическом, химическом и нефтехимическом машиностроении. Их широкое применение определяется сравнительно низкой стоимостью и достаточно высокой технологичностью при производстве отливок, поковок, проката и изготовлении из них сварных конструкций. Так, например, литые стали 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ используются для отливки корпусов турбин и запорной арматуры, а деформируемые стали 12МХ, 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР для изготовления корпусов аппаратов, паропроводов, технологических трубопроводов и поверхностей нагрева котлов.
12.1.2. Химический состав, термообработка и структура
В соответствии с условиями длительной работы под напряжением при высоких температурах стали должны обладать сопротивлением ползучести, длительной прочностью, стабильностью свойств во времени и жаростойкостью. Перечисленные свойства с учетом необходимости обеспечения технологичности сталей при выплавке, отливке, ковке, прокатке, термической
обработке и сварке достигаются введением в их состав 0,5—2,0 % Сг,
0,2—1,0% Мо, 0,1—0,3% V, а также в некоторых случаях небольших добавок редкоземельных элементов и В.
Легирование Сг повышает жаростойкость сталей, т. е. сопротивление их
окислению, а также предотвращает графитизацию в процессе эксплуатации
450 |
500 |
550 |
565 |
580 |
600 |
|
15ХМ |
265 |
137 |
63 |
|||
12Х1МФ |
— |
157 |
88 |
78 |
59 |
— |
15Х1М1Ф |
— |
186 |
108 |
88 |
68 |
— |
12Х2МФСР |
— |
— |
— |
— |
88 |
68 |
ТАБЛИЦА 12.1 ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ |
Марка стали |
Предел длительной прочности, МПа, при температуре, °С |
при температуре выше 450°С. Сг в пределах 1,0—1,5 % при введении его в сталь совместно с Мо повышает, кроме того, ее длительную прочность и сопротивление ползучести. Положительное влияние Мо на увеличение прочности стали при повышенных температурах его в количествах 0,5—1,0 % объясняется способностью повышать температуру рекристаллизации железа и участием в образовании упрочняющей металл фазы Лавеса FesMo. V совместно с С обеспечивает упрочнение стали высокодисперсными карбидами VC и способствует стабилизации карбидной фазы как элемент, обладающий значительным сродством к углероду.
Оптимальное сочетание механических свойств изделий из перлитных жаропрочных сталей достигается применением нормализации (или закалки) с последующим высокотемпетуриым отпуском. При этом обеспечивается структура, состоящая из дисперсной ферритокарбидной смеси. У хромомолибденованадиевых сталей, особенно в случае применения закалки, появляется бей - нитная структурная составляющая.
Свойства сталей
Необходимая жаростойкость и достаточная стабильность кратковременных механических свойств в течение 100 000 ч (~10 лет) обеспечиваются для сталей 12МХ и 15ХМ при температуре эксплуатации до 550 °С, для сталей 12Х1МФ, 15Х1МЛФ, 15Х1М1ФЛ до 570°С и для стали 12Х2МФСР до 600 °С. Значения пределов длительной прочности сталей на базе 105 ч при различных температурах [1, 2] приведены в табл. 12.1.
12.2. Свариваемость сталей
Металлургическая свариваемость жаропрочных перлитных сталей, определяемая отношением металла к плавлению, металлургической обработке и последующей кристаллизации шва. не вызывает существенных осложнений. Технология сварки и сварочные материалы на современном уровне обеспечивают необходимую стойкость металла шва против образования торячих трещин и высокие характеристики, предъявляемые к основному металлу.
Тепловая же свариваемость осложняется склонностью сварных соединений к образованию холодных трещин и разупрочнением свариваемого металла в зоне термического влияния сварки.
12.2.1. Сопротивляемость XT
Холодные трещины — хрупкие разрушения сварных соединений жаропрочных перлитных сталей, могут возникать в процессе сварки или непосредственно после ее окончания в результате образования метастабильных структур (троостита, мартенсита) в участках околошовной зоны, нагретых выше температуры Ас3 вследствие дополнительного охрупчивания сварных соединений под влиянием водорода и действия «силового» фактора. Последний определяется величиной и характером сварочных напряжений. Суммирование напряжений, вызванных неравномерным нагревом и структурными превращениями, может привести к исчерпанию пластичности охрупченных участков сварного соединения и вызвать его разрушение.
Образование метастабильных закалочных структур в околошовной зоне определяется во многом системой легирования сталей. Так, в одних и тех же условиях сварки хромомолибденованадиевые стали в большей степени склонны к образованию холодных трещин по сравнению с хромомолибденовыми.
В связи с тем, что растворимость диффузионно подвижного водорода при нормальной температуре в низколегированных сталях мала, а между его концентрацией и равновесным парциальным давлением в газовой фазе существует квадратичная зависимость, водород способен создавать в несплошностях металла значительные давления, что может приводить к образованию микротрещин (флокенов) в охрупченных участках сварного соединения. Так, при температуре 20 °С и концентрации водорода в металле 5 мл/100 г давление его в несплошностях жаропрочной перлитной стали может достигать 0,0981 • 10® МПа (10е ат). При 200 °С давление водорода в несплошностях снижается примерно на три порядка [3]. В связи с этим для сварки рекомендуется использовать низководородные сварочные материалы (электроды с основным покрытием, осушенные защитные газы, прокаленные флюсы).
Действие «силового» фактора во многом определяется жесткостью сварной конструкции, которая связана с толщиной свариваемых элементов. Это обстоятельство также необходимо учитывать при выборе методов предотвращения образования холодных трещин.
Одним из наиболее надежных средств предотвращения возникновения холодных трещин является сопутствующий сварке
местный или общий подогрев изделия. Подогрев уменьшает разницу температур металла в зоне сварки и на периферийных участках, что снижает напряжения первого рода, вследствие чего пики этих напряжений в околошовных участках металла сглаживаются. Подогрев также уменьшает скорость охлаждения металла, что предотвращает превращение аустенита в мартенсит, которое сопровождается резким увеличением удельного объема металла, вызывающим появление структурных напряжений.
Повышение температуры свариваемого металла способствует эвакуации водорода из сварного соединения в связи со значительным увеличением диффузионной подвижности водорода.
Кроме того, повышение температуры металла при любом его структурном состоянии увеличивает его пластичность, а следовательно, и деформационную способность. Повышение пластичности сварного соединения имеет такое же важное значение для предотвращения образования холодных трещин, как и снижение напряжений, поскольку трещины образуются в результате исчерпания деформационной способности металла под действием напряжений.
При сварке теплоустойчивых сталей необходимо ограничивать не только нижний, но и верхний предел температур подогрева. Излишне высокие температуры подогрева приводят к распаду аустенита в высокотемпературной области с образованием грубой феррито-перлитной структуры, не обеспечивающей необходимую длительную прочность и ударную вязкость сварных соединений.
Поскольку перераспределение напряжений и структурные превращения могут происходить и после окончания сварки, в некоторых случаях необходимы дополнительные меры, предотвращающие образование холодных трещин в сварных соединениях. К ним, например, относится выдержка сварных соединений после окончания сварки при 150—200 °С в течение несколькиих часов для завершения превращения остаточного аустенита и эвакуации водорода.
12.2.2. Разупрочнение в зоне термического влияния
Применение в качестве термической обработки сталей нормализации (или закалки) с последующим отпуском осложняет их свариваемость в связи с возникновением в зонах термического влияния сварки участков разупрочнения, где металл был нагрет в интервале температур Асз — температура отпуска стали. Кратковременные прочностные свойства сварных соединений при этом снижаются по сравнению с основным металлом на 5—10 %, а длительная прочность может быть снижена на 20 %, если стали упрочнялись закалкой, например для паропроводной стали 12Х1МФ. Степень разупрочнения зависит не только от режимов термической обработки стали, но и от параметров процесса сварки. Повышение погонной энергии процесса сварки вызывает большее разупрочнение свариваемой стали.
Мягкая разупрочненная прослойка в зоне термического влияния сварки может явиться причиной локальных разрушений жестких сварных соединений в процессе эксплуатации, особенно при изгибающих нагрузках.
Разупрочнение металла околошовной зоны могло бы быть устранено перекристаллизацией при применении вместо отпуска сварных соединений нормализации с отпуском. Однако высокотемпературная термическая обработка сварных соединений не может быть подобно отпуску осуществлена местно, так как это приводит к разупрочнению близлежащих участков металла, а объемная термическая обработка сварных конструкций ограничивается габаритными размерами печей и рядом других трудностей.
12.2.3. Изменение свойств в зоне сплавления при эксплуатации
При температурах эксплуатации 450—600 °С следует считаться с возможностью развития диффузионных процессов между основным металлом и металлом шва. В первую очередь это относится к углероду, который является одним из наиболее диффузионно подвижных элементов, входящих в состав металла. Миграциия углерода из стали в шов или наоборот может наблюдаться даже при небольшом различии в легировании их карбидообразующими элементами (например, стал 12Х1МФ — шов 10ХЗМ1БФ). Образование в процессе эксплуатации обез- углероженной (ферритной) прослойки по одну сторону линии сплавления и карбидной гряды по другую приводит к снижению длительной прочности и пластичности сварного соединения и, как следствие, к локальному (по зоне сплавления) разрушению.
В связи с этим сварочные материалы, предназначенные для сварки жаропрочных перлитных сталей, должны обеспечивать химический состав металла шва, близкий к химическому составу основного металла.
В отдельных случаях при необходимости отказаться от подогрева и термической обработки (отпуска) сварных соединений могут быть использованы сварочные материалы, обеспечивающие получение металла шва на никелевой основе (покрытые электроды ЦЛ-36, проволока для аргонодуговой сварки Св-08Н60Г8М7Т). Возможность применения этих сварочных материалов основана на том, что диффузионная подвижность элементов в сплавах на никелевой основе при 450—600 °С значительно меньше, чем в низколегированных сталях перлитного класса.
12.3. Технология сварки и свойства сварных соединений
Основными способами сварки, используемыми при изготовлении конструкций из жаропрочных перлитных сталей, являются дуговая и электроконтактная. Электроконтактная сварка используется в основном для выполнения стыковых соединений труб поверхностей нагрева котлов в заводских условиях. В подавляющем большинстве других случаев используется дуговая сварка покрытыми электродами, в защитных газах и под флюсом.
Общими рекомендациями по всем видам дуговой сварки являются: оптимальная подготовка свариваемых кромок, тепловые условия сварки и режимы термической обработки сварных соединений.
Подготовка кромок деталей под сварку производится с помощью механической обработки. Допускается применение кислородной или плазменно-дуговой резки с последующим удалением слоя поврежденного металла толщиной не менее 2 мм.
Дуговую сварку производят при температуре окружающего воздуха не ниже 0 °С с предварительным и сопутствующим сварке местным или общим подогревом. Пределы изменения температуры подогрева в зависимости от марки стали и толщины свариваемого изделия приведены в табл. 12.2.
ТАБЛИЦА 12.2 ТЕМПЕРАТУРА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО И СОПУТСТВУЮЩЕГО ПОДОГРЕВА
Примечания: 1. При многопроходной автоматической сварке под флюсом допускается снижение минимальной температуры подогрева на 50 °С. 2. Аргонно-дуговую сварку корневого слоя труб допускается выполнять без подогрева. |
Без термической обработки сварные соединения жаропрочных перлитных сталей не обладают эксплуатационой надежностью ввиду структурной неоднородности и наличия остаточных сварочных напряжений. Поэтому большинство сварных конструкций подвергают термической обработке. Исключение составляют сварные соединения из хромомолибденовых сталей толщиной менее 10 мм и из хромомолибденованадиевых сталей при толщине менее 6 мм.
При изготовлении конструкций из жаропрочных перлитных сталей используют обычно отпуск. Его преимущество заключается в том, что он может быть использован в качестве местной термической обработки. Отпуск стабилизирует структуру (твердость) сварного соединения и снижает остаточные напряжения. С увеличением содержания хрома, молибдена, ванадия и других элементов, повышающих релаксационную стойкость сталей, температура отпуска и время выдержки должны увеличиваться. Особую опасность представляет отпуск сварных соединений хромомолибденованадиевых сталей при пониженных температурах в связи с возможностью дисперсного твердения, вызванного выпадением в околошовной зоне карбидов ванадия и образованием трещин при термической обработке. Недостатком отпуска является невозможность полного выравнивания структуры, в частности устранения разупрочненной прослойки в зоне термического влияния сварки. Последнее может быть достигнуто, как уже отмечалось выше, применением печной термиче-
ТАБЛИЦА 12 3 РЕЖИМЫ ОТПУСКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ДУГОВОЙ СВАРКОЙ
|
Примечание. Скорость нагрева сварных соединений из хромомолибдеиована - дневых сталей в интервале 500—700 °С должна быть не менее 60 °С/ч. |
ской обработки всей конструкции, что в большинстве случаев не представляется возможным. Рекомендуемые режимы отпуска сварных соединений, выполненных дуговой сваркой, приведены в табл. 12.3.
12.3.1. Сварка покрытыми электродами
Для ручной дуговой сварки жаропрочных перлитных сталей используются электроды с основным (фтористо-кальциевым) покрытием, изготовленные на малоуглеродистой сварочной проволоке с введением легирующих элементов через покрытие. Основной тип покрытия обеспечивает повышенную раскисленность металла шва при малом содержании в нем водорода и неметаллических дисперсных включений, а также достаточно надежную газовую защиту плавящегося металла от азота воздуха. Это позволяет получить сочетание высоких прочностных и пластических свойств швов. Однако для электродов с покрытием этого типа характерна повышенная склонность к образованию пор в швах при удлинении дуги, наличии ржавчины на поверхности свариваемых кромок и небольшом увлажнении покрытия. В связи с этим рекомендуются сварка предельно короткой дугой, тщательная очистка свариваемых поверхностей и сушка электрода перед их применением. Электроды малого диаметра (ЦЛ-38, ЦЛ-39), используемые в основном для монтажной сварки труб поверхностей нагрева котлов, отличаются повышенной надежностью газовой защиты плавящегося металла, что позволяет обеспечить плотные швы в условиях, когда поддерживать короткую дугу достаточно сложно.
Для сварки хромомолибденовых сталей 12МХ, 15ХМ и 20ХМЛ используются электроды типа Э-09Х1М (ГОСТ 9467—75) марок ЦУ-2ХМ диаметром 3 мм и более и электроды ЦЛ-38 диаметром 2,5 мм.
Для сварки хромомолибденованадиевых сталей 12Х1М. Ф, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ и 15Х1М1ФЛ —электроды типа Э-09Х1МФ марок ЦЛ-20, ЦЛ-45 диаметром 3 мм и более и электроды ЦЛ-39 диаметром 2,5 мм.
Сварка осуществляется на постоянном токе обратной полярности. Сила сварочного тока выбирается в зависимости от диаметра электрода и положения шва в пространстве. Сварка осуществляется узкими валиками без поперечных колебаний электрода с тщательной заваркой кратера перед обрывом дуги.
В отдельных случаях, когда применение подогрева свариваемых изделий и последующей термической обработки сварных соединений невозможно или необходима сварка перлитных жаропрочных сталей с аустенитными, допускается использование электродов на никелевой основе марки ЦТ-36 или аргонодуговой сварки проволокой Св-08Н60Г8М7Т.
12 3 2 Сварка в защитных газах
При изготовлении сварных конструкций из жаропрочных перлитных сталей используются в основном два способа: дуговая сварка плавящимся электродом в углекислом газе и аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом.
Из-за опасности образования шлаковых включений между слоями сварка в углекислом газе используется обычно для выполнения однопроходных швов и заварки дефектов литья. При сварке хромомолибденовых сталей применяется сварочная проволока Св-08ХГСМА, а при сварке хромомолибденованадиевых сталей — проволока Св-08ХГСМФА (ГОСТ 2246—70). Сварка осуществляется на постоянном токе обратной полярности. Для проволоки диам'етром 1,6 мм сила сварочного тока /св составляет 140—200 А при - напряжении на дуге 1)л = 20-^22 В, а для проволоки диаметром 2 мм /св = 280-^340 А, £/д = 264-28 В.
Аргонодуговая ручная сварка используется для выполнения корневого слоя при многопроходной сварке стыков труб паропроводов и поверхностей нагрева котлов. Автоматическая аргонодуговая сварка применяется в условиях монтажа для сварки неповоротных стыков паропроводов. При сварке в среде аргона хромомолибденовых сталей используются сварочные проволоки Св-08ХМ, Св-08ХГСМА, а при сварке хромомолибденованадиевых сталей — проволоки Св-08ХМФА и Св-08ХГСМФА. Проволоки Св-08ХМ и Св-08ХМФА допускается применять только при содержании кремния в металле проволоки не менее 0,22 %.
12.3.3. Сварка под флюсом
Автоматическую дуговую сварку под слоем флюса используют для сварки поворотных стыков трубопроводов, коллекторов котлов, корпусов аппаратов нефтехимической промышленности и других изделий с толщиной стенки 20 мм и более. С целью обеспечения высоких характеристик работоспособности швов применяют такие низкоактивные по Si и Мп флюсы, как ФЦ-11, ФЦ-16, ФЦ-22. Этим достигается низкое содержание в швах дисперсных оксидных включений — продуктов кремне - и марганцевосстановительного процесса, а также стабильность содержания Si и Мп в многослойных швах.
Флюс ФЦ-11 содержит пониженное количество оксидов Si и Мп. Флюсы ФЦ-16 и ФЦ-22 имеют достаточно высокое содержание диоксида кремния (28—37 %), в связи с чем отличаются легкой отделяемостью шлаковой корки с поверхности шва. Особо высокими сварочно-технологическими свойствами характеризуется флюс ФЦ-22. Низкая активность флюсов ФЦ-16 и ФЦ-22 по кремнию достигается введением в их состав около 5 % фтористого натрия. Сварку осуществляют на постоянном токе .обратной полярности. Для уменьшения разупрочнения хромомолиб'денованадиевых сталей в околошовной зоне рекомендуется использовать режимы с малой погонной энергией. В связи, с этим для сварки используется проволока диаметром 3 мм. дри силе тока 350—400 А, напряжении дуги 30—32 В и повышенных скоростях сварки (40—50 м/ч). Сварка хромомолибденовых сталей может осуществляться проволоками 0 4 и 5 мм іґри..силе тока 520—600 и 620—650 А и напряжении 30— 32 и 32—34 В соответственно. Для сварки хромомолибденовых сталей используется проволока марок Св-08МХ и Св-08ХМ, а для сварки хромомолибденованадиевых сталей — проволока Св-08ХМФА. '
12.3.4 Электроконтактная сварка
Контактная стыковая сварка непрерывным оплавлением является основным технологическим процессом при изготовлении элементов поверхностей нагрева котлов. Сварку труб диаметром 30—40 мм осуществляют на автоматизированных машинах ЦСТ-200 и ЦСТ-200М. Привод механизма оплавления и осадки у машин раздельный. При оплавлении передвижение подвижной плиты машины 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. Это 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. Характеристики машины следующие: первичное напряжение 380 В, номинальная мощность 200 кВ-А, ПВ 20 %, номинальное свариваемое сечение 900 мм2, максимальный ход подачи 30 мм, усилие осадки 90 Кн, зажатия 180 Кн.
Необходимое качество сварки труб достигается при выполнении следующих рекомендаций. Установочная длина каждой трубы должна составлять 0,8—1,0 наружного диаметра трубы, но не менее 30 мм. Сварку необходимо производить при минимально возможном вторичном напряжении (5,5—6,5 В), исключающем возникновение коротких замыканий при оплавлении. Припуск на оплавление выбирают в зависимости от толщины стенки трубы:
б, мм 3 4 5 7
Припуск, мм 8 12 14 19
Длительность оплавления принимается из расчета обеспечения средней скорости оплавления 0,75—1,25 мм/с. Конечная скорость оплавления должна возрастать в 3—4 раза по сравнению со средней. Общий припуск на осадку должен составлять (1,0—1,5)6, а припуск на осадку под током — 0,5—0,8 общего припуска на осадку. Скорость осадки рекомендуется для труб из стали 12Х1МФ и 15Х1М1Ф не менее 30 мм/с, а для труб из стали 12Х2МФСР — не менее 60 мм/с.
Для уменьшения внутреннего грата в некоторых случаях во время сварки продувают трубы азотом или азотоводородной смесью с избыточным давлением около 0,1 МПа. При этом в связи с охлаждающим действием газа на зону стыка режимы сварки труб поверхностей нагрева следует корректировать с увеличением времени .-сварки и припуска на оплавление. После сварки грат может удаляться с помощью специальных снарядов, которые закладываются в змеевик и под действием сжатого воздуха разрушают грат. Диаметр снарядов составляет обычно 0,9 от внутреннего диаметра трубы. После пробивки стыка снаряд удерживается снарядоулавливателем.
Стыки труб из сталей 12Х1МФ и 15Х1М1Ф мало восприимчивы к закалке и термической обработке после сварки их можно можно не подвергать. Кратковременному отпуску следует подвергать стыки труб из стали 12Х2МФСР (750±10 °С в течение 10—20 мин).
12.3.5. Свойства сварных соединений
Эксплуатационная надежность сварных соединений определяется их длительной прочностью и стабильностью механических свойств во времени.
При нормальной температуре механические свойства сварных соединений находятся на уровне соответствующих свойств свариваемых сталей. Значения этих свойств приведены в табл. 12.4.
Опыт длительной эксплуатации (105 ч и более) сварных соединений хромомолибденовых сталей при 510 °С указывает на достаточную стабильность свойств при нормальной температуре. Временное сопротивление и ударная вязкость практически не изменяются. Твердость начинает снижаться после 105 ч со 180 HV до 150—160 HV (3- 105 ч эксплуатации). Временное сопротивление и ударная вязкость сварных соединений хромомолибденованадиевых сталей после работы при 565 °С в течение 105 ч также остаются на исходном уровне. Твердость снижается с 200—240 HV до 160—180 HV [3].
При температуре 450—570 °С свойства сварных соединений и в первую очередь их длительная прочность несколько уступают свариваемым сталям. Это обусловлено разупрочнением сталей в околошовной зоне под действием термического цикла сварки в результате дополнительного высокотемпературного
ТАБЛИЦА 12.4 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ 20 °С ПОСЛЕ ОТПУСКА
|
* Свойства металла шва. |
отпуска и неполной перекристаллизации. Снижение длительной прочности сварных соединений по сравнению с основным металлом зависит от характера термического цикла сварки, степени упрочнения сталей термической обработкой и структурной стабильности стали.
Длительная прочность хромомолибденовых сталей и их сварных соединений находится примерно на одном уровне (табл. 12.5). Это объясняется тем, что вследствие малой про-
ТА БЛИЦА 12.5 ДЛИТЕЛЬНАЯ ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЗА 105 Ч 12. 4]
|
каливаемости и нерегламентируемой скорости охлаждения при нормализации стали этой группы упрочняются в процессе термической обработки незначительно, а следовательно, и мало склонны к разупрочнению при сварке.
Хромомолибденованадиевые стали разупрочняются при сварке в большей степени, так как сталь 15Х1М1Ф, например, охлаждается при нормализации принудительно со скорстью около 1000 °С/ч, а трубы из стали 12Х1МФ проходят закалку.
Если коэффициент жаропрочности сварных соединений (т. е. отношение длительной прочности сварного соединения к длительной прочности основного металла) для нормализованной и отпущенной стали 15Х1М1Ф при ручной автоматической сварке равен 0,84—0,88, то для закаленной и отпущенной стали 12Х1М1Ф (толстостенные паропроводные трубы) он равен 0,77. Коэффициент жаропрочности сварных соединений хромомолибденованадиевых сталей на уровне единицы можно обеспечить, используя после сварки в качестве термической обработки нормализацию с отпуском. Однако в этом случае необходимо применять такие сварочные материалы, которые обеспечивают термическую прорабатываемость швов на уровне свариваемой стали. Термическая же обработка должна быть не местной, а общей для всей сварной конструкции. Например, автоматическая сварка стали 15Х1М1Ф под флюсом АН-22 проволокой Св-14Х1М1ФА с последующей нормализацией и отпуском обеспечивает длительную прочность сварных соединений при 565 °С за 105 ч условного испытания, равную 88 МПа, а электрошлаковой проволокой Св-08ХМФ — 82 МПа [5].
Что касается кратковременных механических свойств сварных соединений при рабочих температурах, то они не 'уступают соответствующим свойствам свариваемых сталей.