СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Автоматическая сварка под флюсом легированных сталей

Сварка высоколегированных хромоникелевых аустенитных ста­лей. Углерод, марганец и никель в этих сталях способствуют об­разованию аустенитной, а хром, кремний, титан и молибден — фер­ритной структуры наплавленного металла. Для того чтобы металл сварного шва сохранил присущие данной марке стали особые свой­ства (стойкость против коррозии и жаростойкость), а также для предупреждения появления горячих трещин, необходимо, чтобы в структуре металла шва содержалось от 2 до 5% феррита, осталь­ное — аустенит.

При указанном соотношении аустенита и феррита металл шва получает мелкозернистую аустенитную структуру, что придает ему высокие механические и технологические свойства. Это дости­гается соответствующим подбором состава сварочной проволоки, т. е. содержания в ней аустенито - и ферритообразующих элемен­тов. Хромоникелевые аустенитные стали хорошо свариваются под флюсом.

В качестве электродной проволоки применяются проволока марок Св-02Х19Н9, Св-04Х19Н9 или Св-04Х19Н9С2 (содержащие 2—2,75% кремния) по ГОСТ 2246—60, а также проволока из хро - моникелекремневанадиевой стали. Проволока с присадкой до 1% ниобия может вызывать образование горячих трещин, что обуслЪв- лено иногда неправильным подбором состава присадочной прово­локи по аустенито-ферритообразующим элементам.

Для предупреждения этого явления содержание никеля в сва­риваемой стали и в проволоке с ниобием не должно превышать 8— 9%. Присадка кремния и ванадия уменьшает склонность стали давать горячие трещины. При сварке применяется безмарганцови - стый флюс ФЦЛ-2, разработанный проф. К - В. Любавским (ЦНИИТМАШ). Состав флюса приведен в талб. 23. Флюс ФЦЛ-2 обеспечивает хорошее усвоение титана металлом шва и удаляет серу в шлак, что предупреждает образование горячих трещин.

Исследованиями Института электросварки нм. Е. О. Патона и ЦНИИТМАШ установлено, что для автоматической сварки аусте­нитных сталей следует применять бескислородные основные флю­сы, т. е. с небольшим (2—5%) содержанием окиси кремния (S1O2) и не содержащих закиси марганца и окиси алюминия (глинозема).

Высокое содержание окиси кремния и наличие закиси мар­ганца и глинозема вызывает частичное окисление хрома, титана и других легирующих элементов стали при сварке, что уменьшает устойчивость металла сварного шва против коррозии.

Обогащение металла шва кислородом повышает его склонность к образованию горячих трещин, особенно в присутствии ниобия и серы. Установлено, что окислительный. характер флюсов, при­менявшихся прежде при автоматической сварке нержавеющих
сталей, являлся основной причиной образования горячих трещин при сварке.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработаны бес­кислородные флюсы АНФ-І и АНФ-5 для автоматической сварки нержавеющих сталей. Состав этих флюсов (в %) следующий:

АНФ 1

Кремнезем.... Фтористый кальций Фтористый натрий.

Сера..........................

Фосфор.....................

Эти флюсы при расплавлении дают шлаки, не содержащие ки­слорода; поэтому при сварке практически не происходит окисле­ния хрома, ванадия, ниобия, вольфрама и марганца, а окисление титана значительно уменьшается; они обеспечивают возможность получения в наплавленном металле до 0,5% титана при содержании его в сварочной проволоке 0,7%. При сварке же другими флюсами вследствие окисления титана его содержание в наплавленном ме­талле обычно не превышает 0,15—0,2%. ,

При сварке аустенитной стали под флюсом кромки подготавли­ваются так, как показано на рис. 92. На рис. 92, а показаны кром­ки, подготовленные для двухсторонней автоматической сварки, а на рис. 92, б — при предварительной ручной подварке. Формы получаемых сечений швов показаны на рис. 92, в, г.

Ручная подварка производится электродами, применяемыми для сварки аустенитной стали данной марки. Так как стали

в)

Рис 93. Сварка под флю­сом толстых листов из молибденовой и хромо­молибденовой стали и применяемая при этом подготовка кромок:

а —- с V-образной разделкой кромок I — электродная про­волока, 2 — наплавленный слой, S — под варочный шов, 6 — сварка с U образной раз­делкой кромок без подкладно­го кольца; е — то же, но с подкладным кольцом

ки, или после сварки

1Х18Н9Т обладают меньшей теплопровод­ностью, чем малоуглеродистые, то при их сварке берется меньший ток.

Режимы сварки под флюсом хромони­келевой нержавеющей аустенитной стали толщиной 8—20 мм в стык без скоса кро­мок, проволокой диаметром 5 мм приведе­ны в табл. 26.

Сварка молибденовых и хромомолиб­деновых теплоустойчивых сталей. В ка­честве электродной проволоки при сварке молибденовых сталей применяется хромо­молибденовая проволока по ГОСТ 2246—60 марки Св-ЮМХ, имеющая следующий со­став: 0,12% углерода, не более 0,4—0,7% марганца, 0,12—35% кремния, 0,45—0,65% хрома, 0,4—0,6% молибдена, до 0,03% серы, до 0,03% фосфора. Для хромомолиб­деновых сталей ЗОХМА используется сварочная проволока Св-18ХМА по ГОСТ 2246—60.

Для сварки применяются флюсы ФЦ-4, ФЦ-6 (см. табл. 23) или АН-15. Обычно односторонняя автоматическая сварка толстых листов (50—75 мм и более) про­изводится многослойными швами (рис. 93, а). При подготовке кромки делают U-образнои формы (рис. 93, б и в). По­рядок сварки следующий: 1) подогрев

стыка до 200—300°; 2) сварка под флю­сом на половину толщины металла; 3) про­межуточный отпуск при 650° для снятия напряжений; 4) контрольное просвечи­вание стыка рентгеновскими или гамма - лучами; 5) вторичный подогрев стыка до 200°; 6) дальнейшая сварка под флюсом на всю толщину листов; 7) термическая обработка сваренного стыка для снятия напряжений; 8) просвечивание гамма-луча­ми с целью контроля качества сварки гото­вого шва.

Подварочный шов с обратной сторо­ны выполняют вручную электродами, применяемыми для сварки молибденовых или хромомолибденовых сталей. Этот шов накладывают или до автоматической свар - основного шва.

При многослойной сварке молибденовой стали под флюсбм применяют режимы, указанные в табл. 27.