Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Технология производства сварки легированных сталей

Легирующие элементы

Легированными называют стали, содержащие специально введенный элемент для придания стали определенных свойств и структуры. В зависимости от содержания легирующих элемен­тов стали подразделяют на низколегированные (с содержанием легирующих компонентов, кроме углерода, не более 2,5%), среднелегированные (с содержанием легирующих компоненто^, кроме углерода, 2,5-10%) и высоколегированные (с содержанием легирующих компонентов, кроме углерода, свыше 10%).

Свариваемость легированных сталей оценивается не только возможностью получения сварного соединения с физико-ме­ханическими свойствами, близкими к свойствам основного металла, но и возможностью сохранения специальных свойств: коррозионной стойкости, жаропрочности, химической стойко­сти, стойкости против образования закалочных структур и др. Большое влияние на свариваемость стали оказывает наличие в ней различных легирующих примесей: марганца, кремния, хрома, никеля, молибдена и др. Влияние кремния и марганца на свариваемость стали уже рассматривалось, остановимся на других элементах.

Храм содержится в низколегированных сталях до 0,9 %. При таком содержании он не оказывает существенного влияния на свариваемость стали. В конструкционных сталях хрома содер­

жится 0,7-3,5%, в хромистых — 12-18, в хромоникелевых — 9-35%. С повышением содержания хрома свариваемость стали ухудшается, так как, окисляясь, хром образует тугоплавкие ок­сиды Сг203, резко повышает твердость стали в зоне термического влияния, образуя карбиды хрома, а также способствует возник­новению закалочных структур.

Никель содержится в низколегированных сталях до 0,6%, в конструкционных сталях — 1,0-5%; в легированных сталях — 8-35%. Никель способствует измельчению кристаллических зерен, повышению пластичности и прочностных качеств стали и не снижает свариваемости.

Молибдена в теплоустойчивых сталях содержится от 0,15 до 0,8%, в сталях, работающих при высоких температурах и удар­ных нагрузках, — 3,5%. Молибден способствует измельчению кри сталлических зерен, повышению прочности и ударной вязкості стали, но ухудшает свариваемость стали, так как способствует об разованию трещин в металле шва и зоне термического влияния В процессе сварки легко окисляется и выгорает, поэтому требуе’ специальных мер для надежной защиты от выгорания при сварке.

Ванадий содержится в сталях до 1,5%. Он придает стали высокую прочность, повышает ее вязкость и упругость, но при этом ухудшает свариваемость, так как способствует образованию закалочных структур в металле шва и околощовной зоны. При сварке легко окисляется и выгорает.

Вольфрам содержится в сталях от 0,8 до 18%. Значительно повышает твердость стали и теплостойкость. Снижает сварива­емость стали, в процессе сварки легко окисляется и выгорает.

Титан и ниобий содержатся в нержавеющих и жаропрочных сталях в пределах 0,5-1,0%. Они являются хорошими карбидо - образователями и препятствуют образованию карбидов хрома. При сварке нержавеющих сталей ниобий способствует образова­нию горячих трещин.