МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ

Характеристика свариваемости

Свариваемость конструкционных среднеуглеродис­тых и среднелегированных сталей можно определить как их способность переносить тепловой режим сварки без образования в соединении участков металла с понижен­ными пластически ми свойствами, способствующими возникновению трещин или разрушению сварных со­единений при эксплуатации. В рассматриваемых ста­лях такие малопластичные и хрупкие участки образуют­ся в зонах, где металл перегревается при сварке выше температур Аг3, а при последующем охлаждении (см. рис. 4.3, II) в его структуре фиксируется наряду с мар­тенситом остаточный аустенит (в зависимости от степе­ни легирования).

Таким образом, основным критерием свариваемости является склонность этих сталей к холодным трещинам. Наиболее часто они образуются в швах и околошовных зонах перлитных и мартенситных сталей, свариваемых

105

электродными материалами, близкими по составу с ос­новным металлом. Трещины могут возникать как в ин­тервале температур образования мартенсита (250 ’С и ниже), так и спустя некоторое время (через 24...48 ч) пос­ле полного остывания сварного соединения. При этом чем выше уровень остаточных напряжений, тем вероят­нее образование холодных трещин. Указанные выше легирующие элементы в этих сталях способствуют по­нижению температуры начала мартенситного превраще­ния Мн и, следовательно, появлению хрупких закалоч­ных структур. О чувствительности этих сталей к закалке судят по величине эквивалентного углерода:

СЛ =сф%+^%+^%Л^%н Л' %+£4+%. (9.1)

При значении С, кв> 0,45% сварное соединение счи­тается склонным к холодным трещинам. Однако такая оценка в известной мерс является ориентировочной, а определяющая роль принадлежит фактическому со­держанию углерода. Процесс трещинообразования уси­ливается наличием остаточного аустенита, рдспад кото­рого при нормальных температурах происходит в течение определенного времени, приводя к дополнительному образованию неотпущенного мартенсита и дополни­тельному росту величины внутренних напряжений. Этот процесс усугубляется при повышенном уровне содержа- ния водорода в металле, создающем в дефектах струк­туры локальные и высокие давления. Это вызывает по­явление замедленных трещин, часто образующихся после проведенного контроля качества, а, значит, наи­более опасных.

Дополнительным и весьма существенным фактором, повышающим склонность сварных соединений из леги­рованных сталей к холодным трещинам и охрупчива­нию, является наличие различного рода концентраторов напряжений (подрезов, локальных нспроваров, загряз­нений металла шлаковыми включениями и т. д.). Устра­нение концентраторов напряжений и обеспечение дос­таточной аустенитности шва за счет его легирования существенно повышает стойкость соединения к холод­ным трещинам (даже при повышенном содержании мартенсита). Образование холодных трещин в этих ста­лях можно также уменьшить:

• выбором способа и технологии (режимов) сварки, способствующих устранению грубодендритной структуры шва и минимальному перегреву зоны термического влияния;

• применением подогрева, уменьшающего вероят­ность образования закалочных структур;

• снижением содержания водорода в сварном соеди­нении;

• термообработкой (отпуском) сразу после сварки.

Использование соответствующих электродных мате­риалов (табл. 9.1), многослойной сварки, колебательных движений электрода, импульсного режима сварочного тока и оптимальных режимов при непрерывном токе обеспечивает получение равноосной мелкозернистой структуры шва и предупреждает чрезмерное развитие зоны перегрева основного металла. Наилучшие резуль­таты получаются при сварке под флюсом и ручной дуго­вой сварке, наихудшие — при аргонодуговой сварке.

Снижение содержания водорода в металле шва дос­тигается использованием низководородистых прокален­ных электродов (основного типа), флюсов, осушкой га­зов перед сваркой, тщательной зачисткой поверхностей свариваемых кромок.

Отпуск после сварки, снижая остаточные напряже­ния и улучшая структуру (повышая ее пластичность),

Сварочные материалы и термообработка соединений из среднеуглеродистых и сречнелегированных сталей

Марка

свариваемой

стали

Типы (марки) свариьаемьи материалов

Термообработка

Ручная дуговая сварка

Сварка под флюсом

Сварка в инертных газах (Аг, Не)

В процессе сварки

После сварки

Тип

Марка

Марка проволоки

Марка

проволоки

Сталь 45,35Г

Э70

Л КЗ-70

Подоірев 300...350 °С

Отпуск непосредственно после сварки

Э-08Х21НЮГ6

УОНИ-13/НЖ-2

Св-08Х21Н:0Г6

200..300 °С

Без

термообработки

Э-30Х25Н16Г7

ОЗЛ-9А

200.. .300 'С

Без

термообработки

30ХГ2С

УОНИ-13/85У

Св-08А

Без

термообработки

ЗОХГСНА

НИАТ-ЗМ

Се 18ХМА

Св-18ХМА

Подогрев 150 200 °С

Закалка-^отпуск

ЗОХГСА

Э-85, Э-100

УОНИ-13/85

Св-01ХМА

Св-04ХМА

Подогрев 150. .200 °С

За кал ка-готпуск

о

оо

Материалы и их поведение при сварке

Окончание табл 9.1

Марка

свариваемой

стали

Типы (марки) свариваемых материалов

Термообработка

Ручная дуговая сварка

Сварка под флюсом

Сварка в инертных газах (Аг, Не)

В процессе сварки

После сварки

Тип

Марка

Марка проволоки

Марка

проволоки

ЗОХГСНА

Э-10Х20Н9ГС

СВ-08Х2ІНІ0Г6

Без подогрева

Без

гермообработки

12Х2НВФА

Э-85

НИАТ-ЗМ

Св-18ХМА

Св-18ХМА

Без подогрева

Без

термообработки

42Х2ГСНМА

Э-85

УОНИ-13/85

Св-20ХСНВФА

Подогрев 200...300 °С

За кал ка + отпуск

также устраняет образование замедленных холодных трещин. Для большинства марок сталей отпуск произ­водится сразу после сварки. Чем более легирована сталь, тем меньше должен быть перерыв во времени между окончанием сварки и термообработкой. Если проведе­ние такого отпуска затруднено или невозможно (напри­мер, из-за габаритов изделия), то производится общий или локальный низкий отпуск (250...300 °С), часто на­зываемый «отдыхом».

Появлению горячих трещин при сварке среднеугле­родистых и среднелегированных сталей способствуют повышенное содержание примесей S и Р, чрезмерно низкие значения погонной энергии сварки (большая скорость сварки), неблагоприятная форма шва (узкие швы), а также наличие концентраторов напряжений в виде непроваров, несплавлений и т. п. Эти обстоятель­ства необходимо учитывать при выборе основных и сва­рочных материалов и разработке технологии сварки.

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.