СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

(Мусияченко В. Ф., Миходуй Л. И.)

10.1. Состав и свойства сталей

10.1 1 Назначение, производство и основные марки

Высокопрочные стали, предназначенные для сварных конструкций широкого назначения, должны обладать хорошей пластичностью, высокой сопротив­ляемостью хрупкому разрушению и удовлетворительной свариваемостью Необходимый комплекс служебных и технологических свойств сталей с а0 2 = 580-^780 МПа обеспечивается структурой, которая формируется в процессе мартенситного или бейнитного превращений и определяется ле­гированием и термообработкой [I] Стали выплавляют мартеновским, кисло- родио-коиверторным или индукционным способами В ряде случаев осу­ществляется дополнительная обработка жидкого металла синтетическими шлаками, обдувкой аргоном илн его электрошлаковый переплав, что позво­ляет ограничить содержание в стали вредных примесей [2]

Основные марки низкоуглеродистых мартенситно-бейнитных осталей ука­заны в табл 10 1 13ХГМРБ и 14Х2ГМРБ (ТУ-14-1-1156—74), 14Х2ГМ и 14ХГН2МДАФБ (ТУ-14-1-2659—79), 14X2ГМРЛ (ТУ ПО «Уралмаш»),

12Г2СМФАЮ (ТУ 14-1-1308—75), 12ГН2МФАЮ (ТУ-14-1-1772—76), 12ХГН2МФБАЮ (ТУ-14-104-13—75), 12ХГН2МФБДАЮ (ТУ-14-104-32—81), 12ХГН2МФДРА (ТУ-14-1 3076—80), 14ХГ2САФД (ТУ 1-3323—82), 12ГНЗМФАЮДР-СШ (ТУ-14-1-4145—86), 12ХГНЗМАФД-СШ (ТУ 14-1-4254— 87) и 14ХГНМДАФБРТ (ТУ-14-1-1478—75)

10.1.2. Механические свойства и структура

Оптимальные механические свойства и высокую сопротивляемость хруп­кому разрушению при отрицательной температуре они приобретают после закалки или нормализации и последующего высокого отпуска Механиче­ские свойства сталей приведены в табл 10 2

С точки зрения прокаливаемости стали при сравнительно низком содер­жании С и легирующих элементов эффективны микродобавки В в количе­стве 0,001—0,006 % Это открывает возможности уменьшения содержания легирующих элементов в стали В сочетании с 0,15—0,5% Мо — В обес­печивает получение устойчивой против разупрочнения бейнитно-мартенсит - ной структуры металла зоны термического влияния (ЗТВ) в широком диа­пазоне режимов сварки

Хорошее сочетание свойств имеют стали, содержащие 0,4—0,6 % Мо и 0,002—0,006 % В с добавкой других легирующих элементов При наличии в стали указанных количеств молибдена и бора н при соответствующей обработке обеспечивается получение стабильной бейнитной нли мартенсит - ной структуры в листовом прокате до 100 мм К указанным сталям отно­сятся стали марок 13ХГМРБ, 14Х2ГМРБ, 14ХМНДФР и др

Для сварных конструкций применяются безникелевые стали, содержа­щие 0,15—0,3% Мо и 0,002—0,006 % В (12Г2СМФАЮ) Толщина листо­вого проката не превышает 30 мм Обладая высокими прочностными свой­ствами и достаточной пластичностью, такие стали уступают сталям типа 14Х2ГМРБ по хладостойкости

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СТАЛЕЙ, %

Сталь

С

Мп

Si

Сг

Ni

Мо

Си

13ХГМРБ

0,10—0,16

0,9—1,2

0,17—0,37

0,9—1,3

Дп 0,3

0,3—0,4

<0,3

14Х2ГМРБ

0,10—0,16

0,9—1,2

0,17—0,37

1,1—1,5

До 0,3

0,4—0,5

<0,3

14Х2ГМРЛ

0,10—0,17

0,9—1,2

0,20—0,40

1,4—1,7

До 0,3

0,45—0,55

<0,3

14Х2ГМ

0,10—0,16

0,9—1,2

0,17—0,37

1,3—1,7

До 0,3

0,4—0,5

<0,3

12Г2СМФАЮ

0,09—0,15

1,3—1,7

0,4—0,7

До 0,3

0,15—0,25

<0,3

12ГН2МФАЮ

0,09—0,16

0,9—1,2

0,3—0,5

0,2—0,5

1,4—1,75

0,15—0,25

<0,3

12ХГН2МФБАЮ

0,09—0,16

0,9—1,3

0,3—0,5

0,5—0,9

1,4—1,70

0,3—0,4

<0,3

12ХГН2МФБДАЮ

0,09—0,16

0,6—1,1

0,2—0,5

|

0,6—0,9

1,4—1,75

0,4—0,6

0,5—1,0

12ХГН2МФДРА

0,10—0,14

0,95—1,20

0,15—0,35

0,8—1,2

1,7—2,1

0,5—0,7

0,7—1,0

14ХГН2МДАФБ

0,12—0,17

1,1—1,4

0,17—0,35

— 0,9—1,3

1,7-2,2

0,2—0,3

0,3—0,6

14ХГ2САФД*

0,12—0,18

1,4—1,9

0,4—0,7

0,5—0,8

До 0,3

0,3—0,6

12ГНЗМФАЮДР-СШ

0,10—0,15

1,2—1,5

0,17—0,37

2,8—3,2

0,3—0,4

0,3—0,5

12ХГНЗМАФД-СШ

0,10—0,15

1,0—1,3

0,2—0,5

0,6—1,0

2,5—3,0

0,4—0,55

0,5-1,0

14ХГНМДАФБРТ*

0,12—0,17

1,1—1,4

0,17—0,37

0,9—1,3

0,9—1,3

0,2—0,3

0,6—0,9

* 0,01—0.05ТІ; ** 0,03—0,08Т і

Сталь

V

Nb

А1

N,

в

S | Р не более

13ХГМРБ

_

0,01—0,03

0,02—0,08

0,001—0,004

0,035

0,035

14Х2ГМРБ

0,01—0,04

0,02—0,08

0,001—0,004

0,035

0,035

14Х2ГМРЛ

0,001—0,004

0,035

0,035

14Х2ГМ

0,015

0,030

12Г2СМФАЮ

0,07—0,15

0,05—0,10

0,015—0,03

0,035

0,035

12ГН2МФАЮ

0,05—0,10

0,05—0,10

0,02—0,03

0,035

0,035

12ХГН2МФБАЮ

0,05—0,10

0,02—0,06

0,05—0,10

0,02—0,03

0,035

0,035

12ХГН2МФБДАЮ

0,05—0,10

0,02—0,06

0,03—0,08

0,015—0,03

0,035

0,035

12ХГН2МФДРА

0,08—0,14

0,02—0,05

До 0,004

0,025

0,025

14ХГН2МДАФБ

0,10—0,20

0,03—0,08

0,03—0,10

0,010—0,025

0,008

0,020

14ХГ2САФД*

0,08—0,16

0,03—0,07

0,010—0,02

0,020

0,035

12ГНЗМФАЮДР-СШ

0,04—0,08

0,02—0,05

0,008—0,02

0,002—0,004

0,010

0,020

12ХГНЗМАФД-СШ

0,05—0,10

До 0,08

0,008—0,02

0,012

0,025

14ХГНМДАФБРТ**

0,10—0,20

0,03—0,08

0,05—0,10

0,015—0,025

0,002—0,004

0,015

0,025

* 0,01— 0.05Т1, ** 0,03—0,08Ti

Сталь

Толщина,

мм

°0,2’

МПа

°в. МПа

h ■

%

КС и, Дж —40°С

/см2, при —70°С

13ХГМРБ

10—50

590

690

14

39

29

14Х2ГМРБ

10—50

588

686

14

39

14Х2ГМРЛ

>40

588

686

14

34

14Х2ГМ

3—30

588

686

16

39

12Г2СМФАЮ

10—32

588

686

14

34

12ГН2МФАЮ

16—40

588

686

14

29

12ХГН2МФБАЮ

16—40

736

834

12

29

12ХГН2МФБДАЮ

20—40

785

883

15

29

12ХГН2МФДРА

4—20

980

1078

10

29

14ХГН2МДАФБ

3—50

685

780

16

39*

14ХГ2САФД

16—40

588

686

14

39

12ГНЗМФАЮДР-СШ

4—40

685

780

16

78*

59*

12ХГНЗМАФД-СШ

3—50

980

1080

14

59

14ХГНМДАФБРТ

6—20

785

980

12

39

29

* KCV

Эффективно введение в высокопрочную низколегированную сталь не­больших количеств азота (0,02—0,03 %) и ннтридообразующих элементов — алюминия, ванадия, ниобия. По механическим свойствам и хладостойко - сти нитридсодержащие высокопрочные стали превосходят стали такого же химического состава, изготовленные по обычной технологии. Наличие мелко­дисперсных нитридов в стали способствует уменьшению их склонности к росту аустенитного зерна прн сварке. Поэтому нитридсодержащие стали весьма перспективны для сварных конструкций. На практике хорошо себя зарекомендовала нитридсодержащая высокопрочная сталь марки 12ГН2МФАЮ.

10.2. Свариваемость сталей

Основными показателями свариваемости низкоуглеродистых бейнитно-мартенситных сталей являются сопротивляемость сварных соединений холодными трещинам и хрупкому разру­шению и механические свойства зоны термического влияния, которые прежде всего связаны с фазовыми превращениями и структурными изменениями в стали при сварке. На основе этих показателей определяют технологические и конструктивные ус­ловия получения сварных соединений, удовлетворяющих экс­плуатационные уребования к сварной конструкции.

10.2.1. Фазовые превращения и структурные изменения при сварке

Общие сведения о фазовых превращениях и структурных изме­нениях в стали при воздействии термического сварочного цикла получают из терминокинетических диаграмм непрерывного рас­пада аустенита.

У стали 14Х2ГМР в диапазоне скоростей охлаждения ш6/5 = = 35-^0,5 °С/с превращение аустенита происходит в мартенсит - ной и бейнитной областях (рис. 10.1). При ®6/5>18 °С/с образу­ется низкоуглеродистый мартенсит с твердостью HV 380. Умень-

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рис. 10.2. Термокичетическая диаграмма распада аустенита стали 12ГН2МФАКХ Цифры в кружках обозначают твердость (ЯКю)

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рнс. 10 4. Термокинетическая диаграмма распада аустенита стали 12ХГН2МФБДАЮ. Цифры в кружках обозначают твердость (HVw)

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

х, с

Рис. 10.1. Термокинетическая диаграмма распада аустенита стали 14Х2ГМР. Циф­ры в кружках обозначают твердость

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рнс. 10.3. Термокинетнческая диаграмма распада аустенита стали 14ХГН2МДАФБ. Цифры в кружках обозначают твердость <НУю)

шение скорости охлаждения приводит к развитию бейнитного превращения, повышению температуры его начала и снижению твердости. При замедленных скоростях охлаждения (®6/5~ — 0,8 °С/с) повышается температура бейнитного превращения и увеличиваются размеры ферритных игл.

Кинетика превращения аустенита стали 12ГН2МФАЮ (рис. 10.2) исследовалась для интервала скоростей охлаждения ®б/5 = 75-И,6 °С/с. При этих условиях превращение происходит в мартенситной и бейнитной областях. Ферритное и перлитное превращения отсутствуют. При аи6/5 = 75 °С/с мартенситное пре­вращение начинается при 440 °С и заканчивается при 250 °С, твердость мартенсита НУ 380. В интервале скоростей охлажде­ния 36—2,7 °С/с превращение аустенита с образованием бейиит - но-мартенситной структуры происходит при температурах, на­чало 515—620 °С, конец 270—420 °С. С уменьшением скорости

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рис 10 5 Изменение временных на пряжений прн охлаждении защемлен ных образцов из стали 14ХГН2МДАФБ (термоцнклы нагрев — охлаждение

{1—6) соответствуют рис 10 3)

охлаждения количество мартен­ситной составляющей уменьша­ется. При гс>б/5=36 °С/с количе­ство бейнита в структуре состав­ляет около 15%, а при аи6/5 = ==2,5°С/с — 90%; твердость при этом изменяется от НУ 330 до НУ 213. При ®6/5=1,6 °С/с про­исходит полностью бейнитное превращение в интервале темпе­ратур 635—465 °С; твердость НУ 205.

У сталей 14ХГН2МДАФБ и 12ХГН2МФБДАЮ превращение аустенита в диапазоне скоростей охлаждения оу6/5== 50—0,6 °С/с происходит в мартенситной и бейнитной областях (рис. 10.3 и 10.4). При скорости охлаждения, превышающей аи6/5=10 °С/с, у них развивается только мартенситное превращение. При ско­ростях охлаждения да6/5 = 2,3°С/с происходит бейнитное превра­щение, отсутствуют выделения доэвтектоидного феррита, что свидетельствует о высокой устойчивости аустенита этих марок сталей.

Скорость охлаждения заметно влияет на величину времен­ных напряжений в температурной области фазового у->-а-пре - вращения (рис. 10.5). Различие в кинетике структурных пре­вращений приводит также к изменению величины остаточных растягивающих напряжений в образцах. С повышением скоро­сти охлаждения w6/5 в интервале 0,6—50 °С/с у стали 14ХГН2МДАФБ они уменьшаются от 240 до 150 МПа.

10.2.2. Сопротивляемость сварных соединений образованию ГТ и, ХТ

Низкоуглеродистые бейнитно-мартенситные стали имеют огра­ниченное содержание С, Ni, Si, S и Р. Поэтому при соблюдении режимов сварки и правильном применении присадочных мате-

риалов задач получения металла шва без ГТ решается до­статочно успешно.

Наиболее распространенным и опасным дефектом сварных соединений сталей являются XT в зоне термического влияния

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рнс 10 6 Примеры холодных трещин в сварных соединениях а —« поперечные, б — продольная в корне металла многослойного шва, в — корневая

з угловом соединении

и металле шва, возникающие в закаленной структуре под влия - нием водорода и сварочных напряжений [3, 4]. При сварке мно­гослойных швов часто встречаются поперечные трещины, пере­секающие металл шва и частично металл околошовной зоны, а также внутренние продольные трещины металла корневых

единениях легированных сталей

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рис 10 7 Влияние скорости охлаждения ш6/5 н насыщенности швов водородом на сктоиность к замедленному разрушению проб имплант из стати 14Х2ГМР J — ^ 6/5=18 °С, с [Н]днф^о,0 мл/100 г, 2— ш6/5=18 С/с, [Н]диф=12,5 мл/100 г, Л—с^е/5= = 9 °С/с, [Н]днф =3.0 мл/100 г 4 — wq/5 = =9 Х/c, [Н]диф -12,5 мл/100 г

Ояр, МГГа

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рис, 30 8 Влияние скорости охлаждения Шб/5* и насыщенности швов водородом на склонность к замедленному разрушению проб имплант из стали 12ГН2МФАЮБ (обозначения — см рис 10 71

приведены на рис. 10.6.

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

0,01 0,1 1 Ю1,Ч

Рис 10 10 Влияние скорости охлаждения ш6/5 н насыщенности швов водородом на склонность к замедленному разрушению проб имплант из стали 12ХГН2МФБДАЮ (обозначения — см рис 10 7)

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ БЕЙНИТНО-МАРТЕНСИТНЫЕ СТАЛИ

Рнс 10 9 Влияние скорости охлаждения w6/5 н насыщенности швов» водородом на склонность к замедленному разрушению проб имплант из стали І4ХГН2МДАФЬ (обозначения — см рис 10 7)

Сопротивляемость сварных соединений образованию холод­ных трещин оценивают по результатам испытаний специальных проб Результаты испытаний на замедленное разрушение по методу имплант образцов из сталей 14Х2ГМР, 12ГН2МФАЮ, 14ХГН2МДАФБ и 12ХГН2МФБДАЮ приведены на рис. 10.7— 10.10. Сварку этих образцов, установленных в отверстиях же-

швов. В угловых и стыковых соединениях листового проката сталей толщиной более 12 мм возможно образование ламеляр-* ных трещин Они располагаются в основном металле, направ­лены параллельно границе сплавления и могут вызывать разру­шения типа отрыва Примеры холодных трещин в сварных со­
стко закрепленной в испытательной установке базовой пла­стины толщиной 20 мм, осуществляли в один проход электро­дами АНП-2 4,0 мм на режиме: 7=170 А, У=26 В, п = 9 м/ч. Скорость охлаждения сварного соединения варьировали (w6/5 = = 20 и 13 °С/с), изменяя начальную температуру пластины. Ко­личество диффузионного водорода ([Н]ДИф=3—4 и 12— 13 мл/100 г) в наплавленном металле определяли хроматогра­фическим методом. Нагружение образцов начинали при их ох­лаждении после сварки до температуры 120—100 °С.

Высокая сопротивляемость сварных соединений низкоугле­родистых легированных сталей образованию трещин обеспечи­вается в случае, когда содержание диффузионного водорода в наплавленном металле не превышает 3,5—4,0 мл/100 г. Бо­лее высокая концентрация водорода приводит к снижению со­противляемости соединений образованию холодных трещин [5]. При выбранных условиях испытаний ([Н]ДИф = 2,8—3,0 мл/100 г и w6/5=13 °С/с) у сварных соединений сталей 14Х2ГМР и 12ГН2МФАЮ замедленное разрушение не происходит (точка 3 на рис. 10 7 и 10.8). Для предотвращения образования холод­ных трещин в сталях 14ХГН2МДАФБ и 12ХГН2МФБДАЮ не­обходимы ограничения допускаемых скоростей охлаждения. По диапазонам допускаемых скоростей охлаждения зоны термиче­ского влияния, обеспечивающих достаточную сопротивляемость образованию холодных трещин, рассматриваемые стали могут быть расположены в следующий ряд:

1) w6/5= 13-4-18 °С/с 14Х2ГМР, 13ХГМРБ, 14ХГ2САФД и 12ГН2МФАЮ;

2) ш6/5=7-М2 °С/с 14ХГНМДАФБРТ и 14ХГН2МДАФБ;

3) Шб/5 = 4-г-6 °С/с 12ХГН2МФБДАЮ.

Для предотвращения образования холодных трещин при сварке соединений большой толщины и «жесткости» следует применять предварительный подогрев. Как правило, он назна­чается при сварке металла толщиной свыше 20 мм. Темпера­тура подогрева 80—100 °С. При сварке металла толщиной свыше 40 мм температура подогрева 100—150 °С. Выполнение предварительного подогрева протяженных разделок кромок ме­талла таких толщин — достаточно трудоемкая операция. В этом случае возможно ограничение температуры подогрева до 80— 100 °С за счет введения дополнительного послесварочного на­грева сварных соединений в интервале 150—200 °С. Такой про­грев производится с поверхности металла шва, причем темпера­тура после сварки перед подогревом должна быть не менее 150 °С. Время нагрева назначается из расчета 1,5—2 мин на 1 мм толщины соединения При температуре окружающего воз - духа<0 °С необходим предварительный подогрев свариваемых кромок до 100—120 °С для металла всех толщин менее 30 мм и при 130—150 °С для металла больших толщин. Подогрев сварных соединений наиболее эффективен, если его осуществ­лять равномерно по всей длине с двух сторон от разделки кро­мок не менее 100 мм.

Стойкость сварных соединений против образования холод­ных трещин может быть также повышена применением техно­логии сварки с «мягкими прослойками», при которой первые слои многослойного шва выполняются менее прочным и бо­лее пластичным металлом по сравнению с последующими слоями. В отдельных случаях («жесткие» соединения большой толщины) малопрочные пластичные швы в один-два слоя на­кладываются в процессе заполнения разделки кромок. При сварке под флюсом для выполнения мягких слоев могут быть рекомендованы сварочные проволоки Св-ЮГА, Св-08ГС (ГОСТ 2246—-70), при сварке покрытыми электродами — электроды УОНИ-13/45, (ГОСТ 9467—75), при сварке в углекислом газе — проволока Св-08Г2С (ГОСТ 2246—70).

10.2.3. Выбор тепловых режимов сварки

Выбор технологии сварки низкоуглеродистых бейнитно-мартен - ситных сталей, обеспечивающий требуемые служебные и тех­нологические свойства сварных соединений, возможен при ус­ловии учета влияния химического состава и толщины основного металла, параметров режима сварки и температуры подогрева соединения, химического состава материалов, содержания во­дорода в металле шва, разделки кромок и типа соединений.

Критериями при определении диапазона режимов сварки и температур предварительного подогрева служат допустимые максимальная и минимальная скорости охлаждения металла зоны сплавления.

Максимально допустимые скорости охлаждения сталей при­нимаются таким образом, чтобы предотвратить образование холодных трещин в металле околошовной зоны. Величину этой скорости охлаждения определяют экспериментальным путем по результатам испытаний технологических проб или же расчет­ным путем [3, 6—9].

Для предотвращения неблагоприятного изменения струк­туры и снижения ударной вязкости металла зоны перегрева необходимо ограничивать минимальную скорость охлаждения. Чрезмерно высокие погонные энергии сварки приводят к об­разованию у линии сплавления крупнозернистых структур с низкими показателями ударной вязкости. Кроме того, дли­тельное пребывание отдельных зон основного металла при тем­пературах, превышающих температуру отпуска стали, может способствовать разупрочнению металла. У легированных сталей с увеличением погонной энергии сварки интенсивность разуп­рочнения значительно меньше, чем снижение ударной вязко-

Форма по­

q! v, кДж/см, прн толщине металла, мм

перечного се­чения кромок

/°С

6

8

10

16

20

25

30

36

40

50

20

sc 10,0

<16,0

<23,0

<33,0

<40,0

_

50

< 9,0

<15,0

<20,0

<30,0

<35,0

20

6,3—13,3

8,3—16,2

11,6—19,5

16,2—24,1

17,9—32,4

22,9—38,3

100

13,3—25,0

18,7—30,0

20,0—37,4

21,6—47,8

150

13,3—23,7

15,8—29,1

18,7—36,6

20,0—41,0

25,8—49,9

26,2—51,1

ТАБЛИЦА 10.4

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕМПЕРАТУРА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА И ПОГОННАЯ ЭНЕРГИЯ СВАРКИ СТАЛИ 12ГН2МФАЮ

Форма поперечного сечения кромок

Т,°С, подогрева

іj/v, кДж/см, прн толщине металла, мм

16

20

24

28

32

36

40

20

100

14,0—33,0

9,5—25,0

17,5—42,0

12,0—33,0

19,5—50,0

13,0—40,0

20.5— 60,0

13.5— 45,0

21,0—65,0

13,5—50,0

21.5— 70,0

13.5— 55,0

21,5—75,0

14,0—60,0

ж

20

100

12,5—33,0

9,0—25,0

16,0—40,0

11,5—30,0

20,0—49,0

14,5—35,0

23,5—55,0

17,0—44,0

27,5—60,0

20,0—55,0

31,0—70,0

21,5—55,0

34.5— 75,0

23.5— 65,0

1

20

100

17.0— 43,0

13.0— 33,0

22,0—50,0

15,5—40,0

27.0— 60,0

19.0— 45,0

31,5—70,0

22,0—55,0

35,5—80,0

24,0—60,0

38,0—85,0

25,5—65,0

40.0— 90,0

26.0— 70,0

KWw^i

Форма

поперечного

сечения

кромок

q/v кДж/см при толщине металла, мм

I, °С подо­грева

3

5

8

12

16

20

24

30

га

<7,0

<10,0

<16,0

9,5—25,0

13,5—33,0

17,0—40,0

100

<5,0

<8,0

<12,0

7,0—20,0

9,5—25,0

12,0—30,0

20

<7,0

<10,0

<16,0

10,0—25,0

14,0—33,0

17,5—42,0

19,5—50,0

21,0—63,0

100

<5,0

<8,0

<12,0

7,0—19,0

9,5—25,0

12,0—33,0

13,0—40,0

13,5—48,0

20

9,5—25,0

12,5—33,0

16,0—40,0

20,0—49,0

25,0—58,0

100

6,5—18,0

9,0—25,0

11,5—30,0

14,5—35,0

18,0—48,0

і

20

<11,0

<21,0

12,5—32,0

17,0—43,0

22,0—50,0

27,0—60,0

33,0—75,0

100

<9,0

<16,0

9,0—24,0

12,0—32,0

15,5—50,0

19,0—45,0

23,0—58,0

Форма

поперечного

сечення

кромок

I, 'С, подо­грева

q/v, кДж/см, прн толщине металла, мм

16

20

24

30

40

20

100

15.0— 34,0

12.0— 25,0

20.0— 42,0

15.0— 30,0

20

100

150

17,0—35,0

12,5—27,0

20.0— 44,0

15.0— 34,0

16.0— 42,0

12.0— 33,0

17.0— 48,0

14.0— 45,0

18,0—62,0

12,0—50,0

шш

20

100

150

17.0— 35,0

13.0— 28,0

20.0— 42,0

14.0— 34,0

19.0— 38,0

14.0— 32,0

21.0— 48,0

18.0— 39,0

25.0— 60,0

20.0— 50,0

К\\Ч

20

100

150

20.0— 43,0

15.0— 34,0

26.0— 47,0

19.0— 43,0

23.0— 47,0

18.0— 42,0

27.0— 60,0

21.0— 50,0

30.0— 70,0

22.0— 60,0

сти металла околошовного участка зоны термического влия­ния. Поэтому максимально допустимые значения погонной энер­гии целесообразно выбирать с учетом показателей ударной вязкости металла с надрезом по линии сплавления. С учетом полученных данных устанавливают допустимые пределы значе­ний скорости охлаждения, обеспечивающие оптимальные свой­ства металла зоны термического влияния и достаточную сопро­тивляемость ее образованию холодных трещин. Совокупность перечисленных выше характеристик позволяет оценить свари­ваемость металла и служит основой для выбора условий сварки различных соединений из низкоуглеродистых бейнитно-мартен - ситных сталей.

Диапазон оптимальных скоростей охлаждения ш6/5ОПт у стали 14Х2ГМР: от 3,5 до 13,5 °С/с. Для сталей 12ГН2МФАЮ и 14ХГН2МДАФБ этот показатель находится соответственно в следующем диапазоне: 2,0—17,0 и 3,0—12,0 °С/с.

При сварке бейнитно-мартенситных сталей скорость охлаж­дения целесообразно регулировать, изменяя как погонную энер­гию, так и температуру предварительного или послесвароч - ного подогрева соединений. Подогрев замедляет скорость осты-

вания при температуре ниже 300 °С и способствует более пол­ному удалению водорода из наплавленного металла. При этом возрастает стойкость соединений против образования холодных трещин. Увеличение погонной энергии существенно продлевает пребывание металла в области высоких температур, что ухуд­шает его механические свойства. Поэтому наилучшее сочета­ние механических свойств соединений и их стойкости против трещин достигается при использовании оптимальных режимов сварки и температур предварительного и послесварочного по­догрева.

При сварке соединений толщиной менее 20 мм скорость ох­лаждения металла околошовной зоны следует регулировать в основном изменением погонной энергии сварки, при толщине свыше 20 мм — погонной энергии сварки и температуры пред­варительного и послесварочного подогрева в интервале 50— 150 °С.

Установленные допустимые 0>б/5тіп и Шб/5тах ДЛЯ каждой стали позволяют рассчитать оптимальные диапазоны режимов сварки различных соединений рассматриваемых сталей.

Погонные энергии сварки различных соединений низкоугле­родистых мартенситно-бейнитных сталей приведены в зависи­мости от толщины металла и температуры предварительного подогрева (табл. 10.3—10.6).

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВОВ СТЫКОВЫХ

Марка

электродов

Род

тока

Марка стали, толщина

°0,2,

МПа

ав,

МПа

65,

%

ч>,

%

АНП-2

Постоянный

14Х2ГМР, 6 =

30 мм

680

800

19,5

58,0

12ГН2МФАЮ, = 40 мм

6 =

651

771

21,3

62,0

АНП-6

Постоянный

14Х2ГМР, 8 =

30 мм

600

721

20,7

61,0

12ГН2МФАЮ, - 40 мм

6 =

610

746

19,3

63,0

14Х2ГМРЛ, - 60 мм

б =

640

756

18,0

60,0

Перемен­

ный

14Х2ГМР, б =

30 мм

606

722

20,0

60,0

10.3. Технология сварки и свойства соединений

10.3.1. Сварочные материалы

Электроды для ручной электродуговой сварки имеют низково­дородное фтористо-кальциевое покрытие. Широко применяются электроды марки АНП-2 типа Э-70 по ГОСТ 9467—75. Сварку выполняют постоянным током при обратной полярности. Ме­талл, наплавленный электродами АНП-2, соответствует сле­дующим требованиям, %: С^0,10; Мп 0,8—1,2; Si 0,2—0,4; Сг 0,6—1,0; Мо 0,2—0,4; Ni 1,3—1,8; S^0,03; Р^0,03. Коэф­фициент наплавки — не менее 9 г/(А-ч), коэффициент перехода металла в шов — 96 %.

Более высокую производительность сварки, в среднем в 1,6— 1,8 раза, обеспечивают электроды АНП-6П типа Э-70 (ТУ ИЭС 574—86). Они позволяют выполнять сварку на постоянном и на переменном токе. Химический состав металла, наплавлен­ного электродами АНП-6П, %: С=£70,10; Мп 1,1 —1,4; Si 0,20— 0,35; Ni 1,3—1,6; Мо 0,4—0,6; S^0,025; Р^0,035.

Металл шва, выполненный электродами АНП-2 и АНП-6П, устойчив против образования горячих и холодных трещин, об­ладает достаточной сопротивляемостью хрупкому разрушению при температурах до —60 °С. Критическая температура хруп­кости металла шва, оцениваемая по условиям KCU =

ТАБЛИЦА 10.7

СОЕДИНЕНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ ЭЛЕКТРОДАМИ АНП-2 И АНП-6

KCU, Дж/см2, прн °С

KCV, Дж/см2, при °С

+20

—40

—70

+20

—40

-70

110—130

80—105

55—80

83—95

35—41

24—31

120

117—124

89

82—95

70

72—94

89

87—102

38

37—44

27

22—37

122

95—102

87

70—72

82

65—77

93

76—87

40

34—40

31

12—25

98

96—115

71

51—77

70

36—56

83

65—80

37

27—42

17

14—20

105

108—112

65

57—94

48

39—77

73

95—109

33

40—42

17

15—32

110

98—116

75

78—86

59

70—74

102

89—101

41

38—45

24

15—27

107

81

72

96

42

20

Марка стали

Сварочная проволока

^п.2,

МПа

ав.

МПа

*5.

%

У

%

14Х2ГМР,

6 = 20=30 мм

СВ-10ХГ2СМА

655

766

22,1

54,4

ПП-АН54

628

712

18,3

62,0

Св-08ХН2Г2СМЮ

865

975

14,0

55,0

14Х2ГМРЛ, 6 = 120 мм

ПП-АН57

656

785

19,0

56,0

12ГН2МФАЮ, 6 = 20=30 мм

Св-10ХГ2СМА

628

804

17,6

55,1

ПП-АН 54

618

740

15,3

59,9

Св-08Х Н2Г2СМЮ

784

880

16,3

56,1

Св-08ХН2ГМЮ*

885

998

15,0

55,6

14ХГН2МДАФБ, 6 = 20 мм

ПП-АН54

718

830

15,7

57,0

Св-08ХН2ГМЮ*

790

940

16,0

55,6

14Х2ГМР + 09Г2С, 6 = 20 мм

СВ-08Г2С

446

610

30,7

63,4

* Сварка в 78% Аг + 22% СО:,

= 40 Дж/см2 и KCU — 21 Дж/см2, ниже —60 °С. Критическая температура перехода сварных соединений от вязкого к квази - хрупкому разрушению по условию FB^50 % при статическом изгибе образцов с усталостной трещиной ниже —60 °С. Типич­ные механические свойства и ударная вязкость металла швов, выполненных электродами АНП-2 и АНП-6П, приведены в табл. 10.7.

Сварку низкоуглеродистых легированных сталей с низколе­гированными сталями повышенной прочности 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 10ХСНД, 15ХСНД,.а также с низкоуглеродистой сталью

ПРОХОДНОЙ СВАРКЕ В С02 СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

KCU, Дж/см2, прн Т, °С

KCV, Дж/см2

при Т, °С

20

—40

-70

—40

—70

100—115

55—63

32—38

23—32

10—14

107

59

35

28

12

104—109

55—80

40—90

27—31

24—30

106

72

47

29

27

81—95

75—86

45—66

31—38

22—27

89

79

60

34

25

104—115

68—84

47—56

40—45

25—30

108

78

52

43

28

89—95

48—55

31—34

23—28

8—14

91

51

32

25

10

123—137

66—73

51—67

36—38

21—28

132

68

57

37

24

98—105

85—93

78—93

27—31

23—25

102

88

83

29

24

65—75

80—87

65—70

37—50

34—37

71

85

67

44

35

98—110

75—92

67—72

27—35

16—21

104

84

80

30

18

81—85

67—92

65—71

35—37

20—27

83

70

68

36

24

145—155

135—152

95—109

149

142

102

СтЗ выполняют электродами с фтористо-кальциевым покрытием типа Э42А—Э50А по ГОСТ 9467—75, например марок УОНИ-13/45 или УОНИ-13/55.

Проволока для сварки в углекислом газе и смесях аргона с углекислым газом. При сварке в углекислом газе применяют проволоку марок Св-08Г2С, Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2Г2СМЮ (ГОСТ 2246—70) или порошковую проволоку марок ПП-АН54 (ТУ ИЭС 389—83) и ПП-АН57 (ТУ ИЭС 390—83).

Проволока марки Св-(0ХГ2СМА обеспечивает механические свойства металла шва: <т0,2^580 МПа; ав^680 МПа; 65^=

ТАБЛИЦА 10.9

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА УГЛОВЫХ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ ТАВРОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

(В УГОЛ)

Марка стали; катет шва, мм

Сварочная

проволока

Защитный газ

°0.2.

МПа

°в,

МПа

65,

%

ф. %

14Х2ГМР, 7—8

СВ-08Г2С

GO,

597

734

23,0

56,1

Св-10ХГ2СМА

со2

698

808

16,7

60,4

ПП-АН54

со2

629

771

23,3

64,7

14Х2ГМР, 14—15

Св-08Г2С

со2

693

802

16,7

52,0

Св-10ХГ2СМА

со2

748

870

14,7

56,4

ПП-АН54

со2

650

816

18,7

60,7

14ХГН2МДАФБ,

Св-08Г2С

со2

659

716

14,7

53,3

7—8

Св-10ХГ2СМА

со2

795

856

12,0

51,0

ПП-АН54

со2

738

846

18,0

55,6

Св-08Г2С

78 %Аг + 22 %С02

717

846

23,3

55,1

Св-10ХГ2СМА

78 % Аг + 22 % СО,

905

1018

13,3

50,6

14ХГН2МДАФБ,

Св-08Г2С

со2

642

787

19,9

56,0

14—15

Св-10ХГ2СМА

со2

638

755

24,7

59,9

ПП-АН54

со2

693

804

16,7

55,6

Св-08Г2С

78 % Аг + 22 %С02

670

784

26,6

64,0

Св-10ХГ2СМА

78 % Аг+22 %С02

884

969

20

55,6

>18 %, ан>25 Дж/см2 при температуре минус 60 °С. Металл шва, выполненного проволокой марки Св-08ХН2Г2СМЮ, имеет показатели прочности и хладостойкости: сто, г>750 МПа, ств> >850 МПа, 65>15%, АС[/>40 Дж/см2 при температуре

—70 °С. Благоприятное сочетание показателей механических свойств металла швов при сварке сталей с Сто,2 = 580+700 МПа позволяет получать порошковые проволоки марок ПП-АН54 и ПП-АН57 с сердечником рутил-флюоритного типа [11]. Прово­лока марки ПП-АН57 позволяет выполнять сварку многопро­ходных швов по слою шлака. Шлаковую корку удаляют после выполнения 4—5 проходов. Это обеспечивает при прочих рав­ных условиях повышение производительности сварки по срав­нению с проволокой ПП-АН54.

При сварке высокопрочных сталей в смесях на базе аргона (78 % Аг + 22 % С02, 75 % Аг + 20 % С02 + 5 % 02) использу­ется проволока марки Св-08ХН2ГМЮ (ГОСТ 2246—70), кото­рая обеспечивает высокий уровень механических свойств и хладостойкости металла швов при сварке сталей с ст0 2> >700 МПа.

Характерные механические свойства металла швов стыко­вых соединений, выполненных в защитных газах, приведены в табл. 10.8.

Проволоки указанных марок рекомендуются для сварки угловых швов катетом свыше 15 мм. Для угловых швов с мень­шим катетом в большинстве случаев используют проволоку

т

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВА ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКЕ ПОД ФЛЮСОМ

Марка стали, толщина

Марка сварочной проволоки, флюс

Механические

свойства

KCV. Дж/см2, Т, °С

при

KCV, Дж/см2, при Т, °С

а0,2,

МПа

°в.

МПа

б5.

%

ч>.

%

+20

-40

—70

—70

—40

14Х2ГМР, 40 мм

Св-08ХН2ГМЮ,

647

842

22,7

57,5

119—141

108—120

72—104

34—42

26—34

АН-17М

130

112

90

37

29

12ГН2МФАЮ, 40 мм

Св-08ХН2ГМЮ,

631

807

18,6

57,1

100—122

75—102

61—79

30—35

21—24

АН-17М

109

93

69

32

22

12ГН2МФАЮ, 40 мм

Св-08ХН2ГМЮ,

696

837

17,6

55,6

92—120

41—60

20—35

17—20

10—12

АН-43

103

50

26

18

11

12ГН2МФАЮ, 40 мм

Св-08ХН2Г2СМЮ,

735

840

18,0

57,0

120—130

80—117

77—90

40—44

30—38

АН-17М

123

98

85

42

35

14ХГН2МДАФБ, 20 мм

Св-08ХН2ГМЮ,

715

875

16,0

55,6

97—115

90—106

75—87

25—27

17—30

АН-17М

108

98

81

26

24

14ХГН2МДАФБ, 20 мм

Св-08ХН2ГМЮ,

682

812

18,3

56,0

89—118

39—63

21—36

20—26

12—16

АН-43

107

52

29

23

14

14Х2ГМР, 12 мм

Св-08ХН2М

640

780

18,6

55,0

102—120

68—93

53—75

32—36

21—27

НО

75

64

34

23

Примечание. Приведены средние результаты испытаний 3—4-х образцов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИФФУЗИОННОГО ВОДОРОДА В НАПЛАВЛЕННОМ МЕТАЛЛЕ (ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД АНАЛИЗА)

Способ сварки

Сварочные материалы

ВД-диф, мл/100 г

Ручная покрытыми

Электроды АНП-2

2,5—4,0

электродами

Электроды АНП-6П

5,0—8,0

Механизированная в защитных газах

Проволока марок: Св-08Г2С, Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2Г2СМЮ; СОа Проволока марки Св-08ХН2ГМЮ;

78 % Аг + 22 % С02

Порошковые проволоки марок ПП-АН54, ПП-АН57

2.5— 4,0 3,0—4,0

3.5— 5,0

Автоматическая под флюсом

Проволоки марок Св-08Х Н2Г2СМЮ; флюсы АН-17М или АН-43

4,0—6,5

марки Св-08Г2С (табл. 10.9). Эту проволоку применяют при сварке низкоуглеродистых бейнитно-мартенситных сталей с низ­колегированными сталями повышенной прочности 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 10ХСНД и 15ХСНД.

Флюсы и сварочные проволоки. При автоматической сварке бейнитно-мартенситных сталей применяют низкокремнистые окислительные флюсы марок АН-17М и АН-43 (ГОСТ 9087—81). Сварку выполняют проволоками Св-08ХН2ГМЮ или Св-08ХН2Г2СМЮ (ГОСТ 2246—70) на постоянном токе обрат­ной или прямой полярности. Флюсы АН-17М и АН-43 позво­ляют получать наплавленный металл с достаточно низким со­держанием диффузионного водорода, неметаллических включе­ний, серы и фосфора. Флюс АН-43 рекомендуется использовать при многопроходной сварке стыковых соединений в узкую раз­делку, а также для сварки угловых соединений.

Характерные механические свойства металла швов при сварке под флюсом сталей приведены в табл. 10.10.

Сварку низкоуглеродистых легированных бейнитно-мартен­ситных сталей с низколегированными сталями повышенной прочности марок 09Г2, 10Г2С1, 10ХСНД и другие, а также с малоуглеродистой сталью марки СтЗ выполняют проволками марок Св-ЮГА или Св-10Г2 (ГОСТ 2246—70). После соответ­ствующей подготовки материалов (прокалки электродов, флю­сов и осушения газов) и условий сварки (удаления источников водорода с поверхности свариваемых кромок и предохранения зоны сварки от осадков и сквозняков) металл швов низкоугле­родистых легированных сталей содержит ограниченное содер­жание диффузионного водорода (табл. 10.11).

10.3.2. Сварка покрытыми электродами

Сварочный ток выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода; при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения и толщину свариваемого металла. Рекомендуе­мые режимы сварки электродами АНП-2 и АНП-бП приведены в табл. 10.12 и 10.13.

При выполнении многослойных швов особое внимание уде­ляется качественному выполнению первого слоя в корне шва. Провар корня шва во многом определяет прочность сварного соединения. Корневые швы соединений высокопрочных сталей часто выполняют перевязкой электродами диаметром 4—5 мм. Разделки кромок заполняют в зависимости от толщины металла любым из известных видов наложения швов. Последователь­ное наложение швов применяется при сварке металла толщи­ной до 25 мм. Каскадный способ и способ горки применяют при сварке металла большей толщины. Выбор любой из схем за­полнения разделки кромок прежде всего определяется необхо­димостью сохранить необходимую температуру подогрева вы­сокопрочного металла в процессе сварки.

ТАБЛИЦА 10.13

СВАРОЧНЫЙ ток ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ АНП-6П

Род тока

Сварочный ток, А, для электрода диа­метром, мм

4

5

6

Постоян­

190—

270—

350—

ный

210

290

370'

Перемен­

220—

300—

380—

ный

240

320

400

ТАБЛИЦА 10.12 СВАРОЧНЫЙ ТОК ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ АНП-2 (ПОСТОЯННЫЙ, ОБРАТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ)

Положение

сварки

Сварочный ток, А, для электрода диаметром, мм

3

4

5

Нижнее

100—120

150—200

200—250

Вертикаль­

90—120

120—160

160—200

ное, гори­

зонтальное,

потолочное

Сварку технологических участков следует производить без перерывов, не допуская охлаждения сварного соединения ниже температуры предварительного подогрева. В то же время тех­нологические участки в зависимости от толщины свариваемой стали должны быть достаточно протяженными, чтобы не допу­скать нагрева сварных соединений между отдельными прохо­дами выше 200 °С. При рациональном использованиии «автопо­догрева» в случае многопроходной сварки предварительный по­догрев может использоваться только лишь при выполнении первых проходов.

10.3.3, Сварка в защитных газах

Диаметр проволок сплошного сечения при сварке в углекис­лом газе и смесях газов выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и пространственного положения шва. Проволоками диаметром 1,0—1,4 мм сваривают соединения толщиной 3—8 мм, швы в различных пространственных поло­жениях, а также корневые слои многослойных соединений. В остальных случаях используют проволоку диаметром 1,6 мм.

Рекомендуемые режимы полуавтоматической сварки про­волокой сплошного сечения приведены в табл. 10.14.

Сварку в смесях на основе аргона выполняют проволокой марки Св-08ХН2ГМЮ, при этом практически отсутствует раз­брызгивание, швы имеют хороший внешний вид. Режимы сварки плавящимся электродом в смеси 78,0 % Ат + 22 % ССЬ приведены в табл. 10.15.

ТАБЛИЦА 10.14

РЕЖИМЫ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ В УГЛЕКИСЛОМ ГАЗЕ ПРОВОЛОКОЙ СПЛОШНОГО СЕЧЕНИЯ (РАСХОД ГАЗА 8 — 12 Л/МИН)

Пространственное положение

Диаметр

сварочной

проволоки,

мм

нижнее

вертикальное

потолочное

I, А

и. в

I, А

и, в

/, А

и, в

1,0

150—190

22—23

150—200

21—22

145—165

21—23

1,2

150—200

22—24

150—200

22—24

150—170

22—23

1,6

200—350

26—30

200—240

26—28

ТАБЛИЦА 10.15

РЕЖИМЫ СВАРКИ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ В СМЕСИ 78,0 % Аг + 22 % СО,

Диаметр сварочной проволоки, мм

I, А

и. в

Вылет

электрода,

мм

Расход газа, л/м

1,0

150—200

24—26

10—13

12—15

1,2

180—280

25—27

12—15

14—16

1,4

220—350

25—28

15—18

15—18

1,6

280—400

26—29

18—20

16—20

10.3.4. Сварка под флюсом

Сварку под флюсом марок АН-17М или АН-43 выполняют на постоянном токе обратной полярности. Сила сварочного тока не превышает 800 А, напряжение дуги до 40 В, скорость сварки изменяют в диапазоне 13—30 м/ч. Одностороннюю однопроход­ную сварку применяют для соединений толщиной до 8 мм и выполняют на остающейся стальной подкладке или флюсовой подушке. Подкладные планки изготавливают из малоуглеро­дистой стали толщиной 3—6 мм и шириной 40—50 мм.

Максимальная толщина соединений без разделки кромок, свариваемых двусторонними швами, не должна превышать 20 мм. Для стыковых соединений без скоса кромок (односто­ронних и двусторонних) используют проволоку марки Св-08ХН2М (ГОСТ 2246—70). Применять более легированные проволоки для таких соединений нецелесообразно, поскольку в этом случае механические свойства швов имеют излишне вы­сокую прочность.

Наиболее часто стыковые соединения подготавливают со скосом кромок. Сварку корневых швов стыковых соединений высокопрочных сталей с V - или Х-образной разделкой кромок обычно выполняют проволоками марок Св-08ГА или Св-10Г2 (ГОСТ 2246—70). Заполнение разделок кромок осуществля­ется проволоками марок Св-08ХН2ГМЮ или Св-08ХН2ГСМЮ (ГОСТ 2246—70) последовательным наложением слоев. Первые два-три слоя выполняют по оси разделки, а все последующие — со смещениями последовательно то к одной, то к другой сто­роне разделки.

10.3.5. Электрошлаковая сварка

При электрошлаковой сварке низкоуглеродистых легированных сталей применяют технологические приемы, позволяющие по­высить скорость охлаждения сварного соединения, например сопутствующее дополнительное охлаждение зоны сварки. При этом ниже ползуна устанавливается специальное душирующее устройство — спреер, которое, перемещаясь со скоростью сварки, охлаждает водой шов и зону термического влияния. Скорость охлаждения металла околошовного участка зоны термического влияния удается повысить до Шв/5 =3,5-1-4,0 °С /с, что обеспечивает получение требуемых структуры и показате­лей механических свойств этого участка сварного соединения [12] (табл. 10.16).

Сварные соединения, выполненные с дополнительным ох­лаждением, обладают достаточной хладостойкостью (табл. 10.17).

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВОВ ПРИ ТАБЛИЦА 10.16 ОЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКЕ

Сварочная проволока

^0,2, мш

<тв МПа

в5, %

ф, %

Св-ЮНМА

771

852

16,0

58,3

Св-10ХГ2СМА

825

929

19,3

65,1

ТАБЛИЦА 10.17

УДАРНАЯ ВЯЗКОСТЬ KCU СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ СТАЛИ 12ГН2МФАЮ ТОЛЩИНОЙ 40 ММ (Дж/см2).

1

! s

о 1 °

Место вырезки образцов

+20

—40

-70

Шов

86—109

55—85

34—87

94

69

69

ЗТВ:

82—93

55—77

20—47

надрез на границе сплавлення;

88

66

31

на расстоянии 1 мм от границы

95—126

65—77

27—50

сплавления,

107

72

35

2,5 мм

90—105

50—80

47—67

100

68

59

-

95—103

98—107

72—85

5 мм

100

100

76

10 мм

100—100

95—110

98—110

103

100

100

Основной металл

90—120

103—115

77—82

109

107

80

СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ПОРИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ (Третьяков А. Ф.)

39.1. Классификация пористых материалов Пористые материалы (ПМ) на металлической основе применяются в каче­стве фильтроэлемеитов, смесителей, газовых линз, глушителей шума и др ПМ классифицируются по назначению, химическому составу и типу струк­турообразующих …

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ (Чернышова Т. А.)

38.1. Классификация Композиционные материалы — это материалы, армированные наполнителями, определенным образом расположенными в матрице Наполнителями чаще всего являются вещества с высокой энергией межатомных связей, высо­копрочные и высокомодульиые, однако в сочетании …

ПЛАСТМАССЫ (Зайцев К. И.)

37.1. Состав и свойства 37.1.1. Получение пластмасс Пластмассы — это материалы, полученные на основе синтетических нли ес­тественных полимеров (смол). Синтезируются полимеры путем полимериза­ции или поликондеисацни мономеров в присутствии катализаторов при …

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.