ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свариваемость котельных сталей из "Технология и организация сварочных работ на монтаже тепловых электростанций " Свариваемость котельных сталей является сложной технологической характеристикой, охватывающей (вопросы металлургии сварочной ванны и процессы теплового воздействия электрической дуги (или другого источника тепла) на металл околошовной зоны. [c.31] Под авариваемостью понимается совокупность. свойств стали соединяться тем или иным методом сварки, обеспечивая надежное сварное соединение, отвечающее предъявляемым требованиям и способное без разрушения выдерживать расчетные нагрузки в течение длительного периода эксплуатации. [c.31] Технологические особенности сварки, т. е. высокая температура нагрева, малый объем сва рочной зоны, спе-цифячность атмосферы над сварочной ванной и др., вызывают, как известно, целый ряд нежелательных последствий. К ним относятся резкая неоднородность зоны сварного соединения между металлом шва и основным металлом по химическому составу, структуре и механическим свойствам, изменение структуры и свойств основного металла в околошовной зоне, образование газовых пор в наплавленном металле, возникновение значительных сварочных напряжений, следствием которых может являться появление трещин и т. д. Свариваемость определяется двумя сторонами — металлургической и тепловой. [c.31] Металлургическая сторона сЁарибаемости включает влияние плавления, металлургической обработки и кристаллизации шва на свойства соединения. Она в большой степени зависит от используемого при сварке присадочного (материала. [c.32] В зависимости от требований, поставленных при сварке узлов энергоустановок, применяются разнообразные присадочные материалы (электроды, проволока, флюсы), обеспечивающие получение металла шва, различного по степени раскисленности и легированию и отвечающего требованиям жаропрочности, окалиностойкости, механическим свойствам и стойкости против образования трещин и газовых пор. При этом в зависимости от марки свариваемых сталей композиции металла шва могут быть различными (ом. 3-1). [c.32] Тепловая сторона свариваемости определяется реакцией основного металла на тепловое воздействие термического цикла сварки. Поскольку термические циклы отдельных участков околошовной зоны различны (рис. 2-3), возникает неоднородность структуры и механических свойств сварного соединения. [c.32] Быстрое охлаждение участков околошовной зоны приводит к резкой их закалке, что сопровождается снижением пластичности и появлением в некоторых случаях трещин. Чтобы исключить подкалку при сварке этих сталей, применяют подогрев. [c.32] При выборе режимов сварки таких сталей стремятся обычно к предотвращению резкой закалки в зоне термического. влияния и перегрева металла околошовной зоны, следствием которого является значительное разупрочнение в участках отпуска. [c.34] Сварка жаропрочных хромоникелевых сталей аусте-нитното класса представляет собой довольно сложную проблему, так как металл околошовной зоны, подвергаясь термическому циклу сварки в области высоких температур, временно теряет свою пластичность и проявляет в этот момент повышенную склонность к хрупкому разрушению. Из рис. 2-5 видно, что в интервале температур 1 150—1 350° С наблюдается резкое снижение пластичности металла. [c.34] Степень этого снижения зависит от химического состава стали. Чем шире температурный интервал хрупкости, тем в большей степени стали проявляют склонность к образованию трещин. [c.35] Однако не всегда трещины зарождаются в процессе сварки. Чаще всего они возникают в околошовной зоне в процессе длительного периода эксплуатации паропроводов из аустенитных сталей после 2—3 лет работы. Микронадрывы появляются вблизи линии сплавления и, развиваясь в микротрещины, располагаются вдоль сварного шва, иногда по всей окружности стыка. [c.35] Такие трещины принято называть кольцевыми, а характер разрушения паропроводов — локальным. Одной из причин возникновения этих трещин в процессе эксплуатации паропровода служит наличие хрупкого участка металла околошовной зоны, исчерпавшего запас пластичности еще в процессе сварки стыка. [c.36] В противоположность сварным стыкам паропроводов аустенитных сталей стыки паропроводов из сталей перлитного класса не подвержены локальным разрушениям. Это объясняется тем, что в области высоких температур перлитные стали сохраняют пластические свойства, что подтверждается графиком значений пластичности стали 12Х1МФ на, рис. 2-5. [c.36] Свариваемость сталей мартенситно- ферритного класса характеризуется следующими особенностями. В зоне термического влияния этих сталей, структура состоит из сорбита и мартенсита лри наличии структурно-свободного феррита, количество которого может достигать 30%. [c.36] Для определения технологической свариваемости сталей различных структурных классов разработано много методик определения оптимальных режимов сварки и термической обработки изделия, которые позволяют выяснить ряд вопросов, связанных со свойствами исходного материала. Одной из наиболее распространенных методик определения свариваемости котельных сталей перлитного класса является проба МВТУ . Она позволяет установить склонность стали к закалке и перегреву при различных режимах сварки, а также определить изменение механических свойств сталей под влиянием сварки. [c.36] При наплавке каждого последующего валика погонная энергия должна превышать погонную энергию предыдущего валика в 1,5—1,7 раза. [c.37] Из пластины с наплавленным валиком механическим способом вырезают образцы для испытания на статический изгиб и на ударную вязкость, а также образец для микроисследования и определения твердости (рис. 2-6). [c.37] Результаты испытаний сводят в график, выражающий зависимость механических свойств стали околошовной зоны от погонной энергии сварки. На рис. 2-7 приведен примерный график для низколегированной стали. Из графика следует, что оптимальной нужно считать погонную энергию, равную 8 ООО кал см, так как ей соответствует максимальная пластичность металла околошовной зоны. [c.37] Вернуться к основной статье