МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ
Сварка сталей одного структурного класса, но разного легирования
Этот вариант сварки выполняется в случаях, когда к швам не предъявляется требований повышенной прочности или других специальных свойств, характерных для более легированной стали. Поэтому при выборе сварочных материалов, как правило, отдают предпочтение матери-
Глава 15. Разнородные стали и особенности их сварки
алам, применяемым для менее легированной стали, а режимы сварки и подогрева рассчитываются (выбираются) по свойствам более легированной стали, относящейся, как правило, к категории более худшей свариваемости. Для исключения трудоемкой операции подогрева при сварке часто производят предварительную наплавку кромки более легированной стали сварочными материалами, снижающими различия кромок по химическому Составу, т. е. создают переходные слои. Такая операция получила название стабшгизации. Она наиболее часто используется при сварке сталей перлитного класса разного легирования и способствует устранению трещинообразован ия.
При сварке, например, разнолегироьанных высоко - чромистых сталей (12Х13+08Х17Т) выбор сварочных материалов основывается на необходимости получения швов без трещин или без охрупченных участков в ЗТВ (табл. 15.1). Из-за большого количества хрома в эгих сталях, диффузионных прослоек по линии сплавления практически не наблюдается, а трещины появляются из - *а различия в свойствах кристаллизационных прослоек. >ги свойства (6, KCU и т. д.) существенно зависят от состава электродных материалов, режимов и техники сварки. Режимы сварки и подогрева выбирают по харак - ісристикам свариваемости более закачивающейся сга - ш из входящих в рассматриваемое сочетание, т. е. по стали 12X13.
Наиболее часто для сварки этих стаїей используются ферритно-аустенитные сварочные материалы (электроды, проволоки) с применением после сварки высокого отпуска при Т = 700...850 °С с ускоренным охлаждением (табл. 15.2).
При сварке разных по легированию аустенитных статей основной проблемой является предотвращение горячих
|
1 х =J 8 £ I ■ё % s ■Є ?§ |
Примерные рекомендации по выбору сварочных материалов при сварке сталей одного структурного класса, но разного легирования
|
Условия эксплуатации |
Марка сталей |
Метод сварки |
Сварочные материалы (тип электрода, проволока) |
Термообработка после сварки |
Структура шва |
|
|
1 |
2 3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
1. Перлитные стали |
||||||
|
1.Т[ав<350"С без коррозионной среды |
Всі 3,10, 20,22К и другие низкоуглеро- дистые |
12МХ, 15 MX, 30ХМА, 20ХМЛ |
ручная |
Э42А |
без термообработки или отпуск при Т = 630...650 °С |
определяется скоростью охлаждения и термообработкой (перлитная, перлитно - бей митная) |
|
под флюсом |
Св-08А, Св-ЮГА, Св-08 ГА |
|||||
|
14Г,09Г2, 12ГС, І0Г2С1, 18Г2АФ, !0ХСНД 40Х, 30ХГСА |
ручная |
Э42А, Э50А |
||||
|
в защитных газах |
Св-08ГС, Св-08Г2С |
|||||
|
2. Мартенситные, марленситно-<|)ерритныс, ферритно-мартенситные и ферритные сгали |
||||||
|
2.350"С<Тра6 < 5600'С без коррозионной среды |
12X1МФ 15Х5М 15Х5МФи др |
15X1ІМФ 15Х12МФ 20ХЗМВФ 18ХЗМФи др. |
ручная |
Э-09Х1МФ, Э - І0Х5МФ |
отпуск при Т = 670..710*С |
определяется скоростью охлаждения |
|
оо о |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
под (Jinюсом |
Сп-ЮХМ, Св-08ХМ, СВ-08ХМФА |
|||||
|
в защитных газах |
Сп-08ХГСМФА, Св-08ХГСМА |
|||||
|
3. 560 °С < < 600 °С без коррозионной среды |
20X13, 12X13, 08X13 и др подобные |
15X11МФ, 18Х11МФБ, 20Х12В2МФ и др. |
ручная |
Э-12X13, Э-14Х1ІНВМФ |
отпуск при Т= 700.. 750°С |
определяется скоростью охлаждения, термообра - болкой (бейпит- но-мартенситная, мартенситная) |
|
под фл юсом |
СВ-06Х14, СВ-08Х14ГНТ |
|||||
|
в защитных газах |
Св-08Х14ГНТ |
|||||
|
4.560 °С < Трао < 600 'С с коррозионной средой |
20X13, 12X13, 08X13 и др подобные |
14Х17Н2, 15Х25Т, 12X21Н5Т, Х25Н5ТМФ, 08Х22Н6Т и др. |
ручная |
Э-08Х25Н5ТМФ |
отпуск при Т=700...750'С (ускоренное охлаждение) |
определяется скоростью охлаждения и термообра - боткой (феррит- но-мар генситная) |
|
под флюсом |
Св-06Х24Н6ТАФМ, Св 06X21Н5 |
|||||
|
в защитных газах |
СВ-06Х21Н5 |
|
* ■§ і X X о Сі о s о о |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
5-ТраЬ>350°С с корро ион НОИ средой |
08X17Т, 12X17. 08X18Т1 и лр. |
12X21Н5Т, 08Х22Н6Т и др. |
ручная |
Э-08Х25Н5ГМФ |
отпуск при Т=700...850 'С в отдельных случаях ^ ускоренным охлаждением |
определяется CKO - росі ьк» охлажде - н ия и термообработкой (ау^теііит - но-мартеї і ситная, ферритно-мар - тснситная) |
|
НО. л фіЮСОМ |
СвД)6Х21Н5 |
|||||
|
3. Аустенитные, аустспитпо-фсрритныс и фсрритно-аустенитные стали |
||||||
|
6. Не агрессивные среды Траб<500*С |
03X18Н11. 12ХІ8НІ0Т и др. (Ni/Cr<l) |
I2X18HI2T, 10Х17Н13М2Т I0X17H13M3T 08XI7H16M3T и др. |
ручная |
Э-02Х21Н10Г2 и др. |
без термообработки или аустенизация їв зависимости от требований) |
аустеиитно-фер - ритная илифер - ритно-зусгениг - ная |
|
под фпосом |
Св-04Х19Н9 |
|||||
|
н защитных /азах |
Св-04Х19Н9С2 и др |
|||||
|
7. Агрессивные среды Треб >450’С |
І2Х18НЮТ 10X17H13M3 Т08Х18Н12Т и др. (Ni/Cr<l) |
12Х21Н5Т 08X22НбТ 08X21Н6М2Т и др. |
ручная |
O3J1-40 |
без термообра ботки или стабилизация (отжиг) |
Фсрритно-аусте - нитиый с регули руемым количеством <)>ерр итной фазы |
|
под флюсом |
Э-023Х21НШГ2, Э-04Х20Н9 |
|
§ І І <t> «ь ■§ з: І З З |
Таб. іица 15.2
|
Глава 15. Разнородные стали и особенности их сварки |
Примерные рекомендации по выбору сварочных материалов при сварке сталей разного структурного класса и разного легирования
|
Условия эксплуатации |
Марка сваривае иых сталей |
Метод сварки |
Сварочные материалы (тип электрода, проволока) |
іермообрабогка |
|
|
1-Трое=300...350’С |
ВСтЗ,20,15К, 22К и другие низколегированные стали |
12% хромистые стали: 08X13,12X13, 20X13,15X11МФ, 15Х12ВМФ, 15X11МФБ |
ручная |
Э-09Х. М |
Опіуск при Т = 650...680*С |
|
под флюсом |
СВ-08ХМ, Св-18ХМА, Св-USMX, Сн-ЮХМ |
||||
|
в защитных газах |
СВ-08ХГСМА, С»-08ХГСМФА |
||||
|
2- Тр, б=400...450 *С |
Хромомол ибдеї ювью новые І5ХМ, 12MX, ЗОХМ. ЗОХМА |
ручная |
Э-Х1МФ |
Отпуск при Т=650.. 70UJC |
|
|
в защитных газах |
Св-08ХГСМФА, Св-10ХГ2СМА |
||||
|
З. Тр, б=500...520°С |
Хромомол ибдено - ванадисвые 12X1МФ. 12X1МТФ |
08X13,12X13,20X13 |
ручная |
Э-Х1МФ Э-10Х2МФТ Э-10Х2МФБ |
Отпуск при Т=700. .720 "С |
|
в защитном газе |
Св-08ХГСМА |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
4. Триб =550...580 *С |
15X1ІМФ, 15Х12ВМФ, 15X11 МФБ |
ручная |
для облицовки 12%-хромистой стали Э-Х1МФБ Э-Х1МФ |
||
|
5-Триб-300 'С |
ВСгЗ, 10,20,15Кидр. низколегированные стали |
Высокохромистыс 08X17Т, 12X17, 08Х18Т1, І5Х25Т, 15X28, |
ручная |
Э-10Х25Н13Г2 Э-08Х25Н5ТМФ |
Огпуск при Т=700 740 *С с ускоренным охлаждением |
|
6.^6=350*0 |
Низкоуглсродистые и низколегированные стали |
Аусзенитныс стали (Ni/CKl) 12X1SH ЮТ 12X18HI2T 12ХІ8Н12Б 10X17Н13М2Т Х16НІЗМ2Б 20X23 Н18 Х25Н1ЗТ Х17НІ5В2Б |
ручная |
Э-04Х20Н9 Э-10Х25Н13Г2 Э-28Х24Н:6Г6 Э-10Х25Н16Г7 Э-08Х19Н10МЗБ Э-08Х25Н5ТМФ Э-30Х15Н35БЗ и др |
|
■§ х |
|
5 § £ «ь і <ъ £ X § ! съ |
Окатаете тавл 15.'
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7. Тр^=400*С |
Хромомол ибде новые стали I2MX, I5MX, 30ХМ, 20ХМЛ и др. |
Аустснитные стали (Ni/CKl) 12Х18Н10Т 12XI8H12T 12ХІ8Н12Б 10XI7H13M2T Х16Н13М2Б 20X23 Н18 Х25 Н1 ЗТ Х17Н15В2Б |
ручная |
Э-04Х20Н9 Э-10Х25Н13Г2 Э-28Х24Н16Г6 Э-10Х25Н16Г7 Э-08Х19Н10МЗБ Э-08Х25Н5ТМФ Э-30Х15Н35БЗ идр. |
|
|
8 Траб=520*С |
Хромомолибденованадиевые стали 12Х1МФ, І2Х1М1Ф идр |
||||
|
9.^6= 580*0 |
I5X5M, 15Х5МФ, 25ХЗВМФ 15Х2М2ФБС |
под флюсом и аргонодуговая |
СВ-07Х25Н13 СВ-08Х20Н9 Г7Т CB-07X25HI2T Св-06Х20Н 11МЗТБ |
||
|
10. Все стали итемпературы эксплуатации, указанные в пп. 6. -9 |
Аустенитиые стали (Ni/Cr<l) ХІ4Н18В2БР X15H35B3T Х16Н25М6 |
ручная |
Э-06Х f 5Н35Г7В7МЗ Г Э-15Х25Н35 Э-10Х15Н25М9 |
|
Глава 15. Разнородные стали и особенности их сварки |
трещин в шве. Поэтому, если свариваются разнолегированные стали с малым запасом аустенитности (Ni/Cr < 1), то сварочные материалы выбираются независимо от степени легирования любой стали. В этом случае предупреждение образования горячих трещин в шве обеспечи вается получением аустенитно-ферритнои структуры с регламентированным количеством ферритной фазы (для жаропрочных сталей — 4...5%, для коррозионностойких — 20...25%), т. е. соответствующим подбором электродов, сварочных проволок и режимов сварки
При сварке разнолегированных сталей с большим запасом аустенитности (Ni/Cr >1), необходимо использовать сварочные материалы, обеспечивающие глубоко аустенитную или аустенитно-карбидную структуру шва (см. табл. 15 2).
Термообработку сварных соединений из разнолегированных аустенитных сталей можно не производить, если используются термически неупрочняемые стали (12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т и др.), а изделие длительно эксплуатируется при умеренных температурах (Траб ^ < 450 °С) Если необходимо снять остаточные напряжения, то провотят стабилизацию структуры (отжиг при Т = = 800...850 еС).
При эксплуатации сварных узлов из разнолегированных аустенитных сталей, работающих при высоких температурах (Траб > 400...500 °С), для стабилизации аусте - нитной структуры необходимо после сварки производить закалку (аустенизацию) при Т = 1100...1050 °С. Более детальные сведения о термообработке сварных соединений из разнолегированных аустенитных сталей (виды, режимы) можно получить в литературе [7, 11].
Глава 15. Разнородные стали и особенности их сварки
