Сварка разнородных сталей

Особенности сварки

Основной особенностью сварки разнородных сталей является не­обходимость исключить образование в зоне сплавления особой структурной неоднородности, которая приводит к настолько силь­ному изменению структуры и следовательно, свойств сплавляемых металлов, что в процессе эксплуатации сварного соединения проис­ходит преждевременное его разрушение. Образование этой неод­нородности обусловлено существенным различием химического состава сплавляемых металлов. Подобная структурная неоднород­ность обнаруживается также в соединениях сталей, относящихся к одному классу (однородных сталей), но существенно отличающих­ся по химическому составу. На этом основании некоторые специа­листы соединения таких сталей также относят к соединениям раз­нородных сталей.

Из сказанного следует, что при сварке сталей одного класса, но существенно отличающихся по химическому составу, необхо­димо принимать меры, чтобы исключить образование в зоне сплав­ления структурной неоднородности, приводящей к преждевремен­ному разрушению сварного соединения. Как показал опыт, при сварке сталей одного структурного класса различие химического состава их наиболее существенно влияет на образование в зоне сплавления структурной неоднородности в соединениях перлитных сталей. Поэтому в настоящей главе рассматриваются особенности сварки только этих сталей и только применительно к ним изла­гается сущность мер, необходимых для предотвращения образова­ния в зоне сплавления характерной структурной неоднородности.

По степени легированности, механическим свойствам и эксплу­атационным характеристикам современные перлитные стали, ко-

торые наиболее широко используются в различных отраслях промышленности для изготовления сварных конструкций, можно разделить на пять групп: углеродистые обыкновенного качества (БСт.1, БСт. З, БСт.4, БСт5, ВСтІ, ВСт2, ВСтЗ, ВСт4, ВСтб, 15Л, 20Л, 25Л, ЗОЛ), углеродистые качественные (10,15, 20, 25, 35, 40, 45, 15Г, 25Г, 12К, 15К, 20К, 22К, 35Л, 40Л, 45Л, 50Л), обык­новенные низколегированные (14Г, 09Г2, 14Г2, 12ГС, 17ГС, 09Г2С, 10Г2С1, 18Г2С, 14ХГС, 10ХСНД, 15ХСНД, 15ГФ, 20ГЛ, 27ГЛ, 20ГСЛ, ЗОГСЛ, 08ГДНФЛ, 13ХНД4ТЛ), низколегированные по­вышенной прочности (15Г2СФ, 15Г2АФ, 18Г2АФ, 10Г2Б, 15ХА, 20Х, 38ХА, 18ХГТ, 16ХСН, 10Г2, 32Г2, 38ХС, 27СГ, 36Г2С, 30ХГТ, 38ХВА, 15ХФ, 20ХН, 20ХФ, 15НМ, 20НМ, 13Н2ХА, 12ХН2, 15ХГНТА, 18ХГН, ЗОХНВА, 40ХНМА, 15ХМ, ЗОХМА, 35ХМ, 38ХМА, 12ХМ, I5XM, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 15Х1М1Ф, 35ГЛ, 40ГЛ, 40ХЛ, 35ХГЛ, 35ГНМЛ, 40ГФЛ, 40ХНЛ, 20ХМЛ, ЗОХНМЛ, 40ХНТЛ, 12ХНІМФДЛ) и среднелегированные (20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГСА, ЗОХГСНА, 06НЗ, 30ХН2СФА, 20Х2МА, 12Х5МА,

ЗОХНЗА, 25Х2ГНТА, 30Х2ГН2, 30Х2НВФА, 38X3HBA, 25Х2Н4ВА, 30ХН2ВФА, 38ХНЗМФА, 38XH3BA, 38ХНЗВФА, 20ХМФЛ, 25Х2МФЛ).

Значительная часть используемых в настоящее время перлитных сталей склонны к закалке. Следовательно, при их сварке могут образовываться околошовные трещины. Поэтому первой особен­ностью сварки сталей рассматриваемого класса является необхо­димость принимать меры, исключающие образование околошовных трещин.

При изготовлении конструкций из перлитных сталей могут сва­риваться стали, существенно отличающиеся по химическому со­ставу, особенно по содержанию углерода и карбидообразующих эле­ментов. Следовательно, в сварном соединении таких сталей в зоне сплавления может образоваться структурная и механическая неод­нородность, снижающая работоспособность конструкции, особенно при эксплуатации ее в условиях повышенных температур. Поэтому в некоторых случаях сварки перлитных сталей необходимо при­нять меры, исключающие образование указанной неоднородности сварного соединения. Необходимость таких мер является второй особенностью сварки сталей рассматриваемого класса.