МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ

Виды термообработки

Термической обработкой (ТО) называют процессы теплового воздействия на конструкционные материалы с целью направленного изменения их структуры и свойств. ТО может быть промежуточной операцией, улучшающей технологические свойства металла при различных переделах (обработка давлением, резанием, сварка), и окончательной, придающей металлу или свар­ному соединению определенный уровень требуемых экс­плуатационных характеристик (твердость, прочность, вяз­кость, износостойкость, коррозионная Cl ой кос гь и т. д.).

Процесс ТО можно характеризовать графиком в ко­ординатах «температура-время» (рис. 6.1) и описать с помощью параметров, главные из которых — макси­мальная температура нагрева Ттах, время выдержки tB, скорость нагрева VH и охлаждения Уохл — называются параметрами режима. Для сварных соединений парамет­рами режима ТО являются также ширина зоны нагрева и время перерыва между окончанием процесса сварки и началом ТО.

Рис. 6.1. Схематический график термообработки

В зависимости от соотношения указанных выше па­раметров различают следующие основные виды термо­обработки: отжиг, закалка и отпуск (старение).

Основные сведения о сущности и назначении каж­дого из указанных видов ТО читателю известны из кур­сов «Технология консгрукционных материалов» и «Ме­талловедение» В данной главе представлены основные разновидности названных выше видов ТО, которые на­шли наиболее широкое применение в практике изготов­ления сварных конструкций: высокий отпуск, нормали­зация, улучшение (нормализация с последующим высоким отпуском), термический отдых, аустенизация и стабилизирующий отжиг. На рис. 6.2 графически пред­ставлены примерные этапы этих видов ТО в координа­тах «температура-время».

Высокий отпуск для сварных соединений, как прави­ло, является самостоятельной технологической опера­цией, предназначенной для снижения уровня остаточ­ных сварочных напряжений и улучшения структуры и свойств металла сварного соединения. Он применим не только для соединений из средне - и высокоуглеродис­тых и легированных сталей, но также и для низкоугле­родистых и низколегированных сталей. Основное отли-

a

Рис. 6.2. Графики режимов термообработки сварных соединений: a) низкоуглерсдистые и низколегированные стали, б) высоколегированные хромоникелевыс стали;

1 — термический отдых, 2 высокий отпуск, 3 нормализация,

4 — стабилизирующий отжиг, 5 — аустенизация

чиє режимов отпуска сварных соединений от режимов отпуска основного металла заключается в необходимо­сти более медленной скорости охлаждения после выдер­жки (Уохл < 300...400 "С/ч) до достижения температуры Т = 300 С Последующее охлаждение сварного соедине­ния может проводиться на воздухе. К примеру, отпуск при Т — 550...600 °С в течение tB= 1...2 ч практически на 90% снимает остаточные напряжения в сварных соеди­нениях.

Термический отдых (низкотемпературный отпуск) применяют, в основном, для толстостенных сварных конструкций из низкоуглеродистых и низколегирован­

ных сталей, имеющих повышенную склонность к обра­зованию трещин. Его назначение состоит в уменьшении содержания водорода в сварном соединении. Макси­мальная температура нагрева при такой обработке со­ставляет Т = 250—300 °С. При этом большое значение для качества операции имеет время ее проведения.

Нормализация как разновидность полного отжига (Т = 900-950 °С, выдержка и охлаждение на воздухе) из­мельчает крупнозернистую структуру сварных соедине­ний и повышает их вязкость. Применяется как местный, так и общий вид ТО для тонкостенных элементов кон­струкций, например, трубопроводов.

Улучшение (нормализация или закалка с последую­щим высоким отпуском) относится к полной ТО и ис­пользуется для восстановления структуры и свойств металла, изменившихся в процессе сварки, и снижения уровня остаточных напряжений в сварных узлах из ле­гированных и низкоуглеродистых сталей сложных кон­струкций

Аустенизация и стабилизирующий отжиг используют­ся для сварных соединений из высоколегированных хро­моникелевых сталей и сплавов.,При аустенизации (Т = = 1050—1100 С, выдержка 1—2 ч, охлаждение на воздухе) получают однородную структуру аустенита, улучшают его пластичность и снижают на 70—80% уровень остаточных напряжений в сварном соединении. При стабилизирую­щем отжиге (Т = 950-970 С, выдержка 2-3 ч, охлажде­ние на воздухе) на 70—80% снижается уровень остаточных напряжений и обеспечивается стабильность структуры соединения, противостоящей возникновению межкрис - таллитной коррозии.

В сварном соединении (шов + зона термического вли­яния) всегда присутствует тот или иной участок, прошед­ший под действием термического цикла одну из назван­ных выше обработок (хотя и не полностью). В связи с

60

этим сварное соединение можно представить себе как «слоеный пирог», в котором каждый слой (участок) от­личается «собственным» видом термообработки и, сле­довательно, свойствами. Это обстоятельство определяет трудности при назначении видов и режимов термообра­ботки с целью выравнивания или улучшения свойств всего соединения.

МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ

Сварка разнородных цветных металлов и сплавов

21.3.1. Сварка алюминия и его сплавов с медью Основной проблемой сварки является различие в теплофизических, химических и механических свой­ствах алюминия и меди, их ограниченной взаимной ра­створимости и в образовании в …

Сварка плавлением стали с цветными металлами

21.2.1. Сварка стали с алюминием и его сплавами Получение требуемого уровня эксплуатационных ха­рактеристик в таких соединениях затруднено различи­ем температур плавления и ограниченной взаимной ра­створимостью алюминия и железа. Аргонодуговая сварка вольфрамовым …

СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Сварные конструкции из разнородных металлов и сплавов применяются в судостроении, химической и нефтехимической, авиационной и энергетической промышленности. В целях снижения веса, улучшения эксплуатационных характеристик изделий, экономии цветных металлов или легированных …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.