ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Выбор технологии из "Справочник по сварке Том 4 " Тепловые условия сварки. Тепловые условия сварки или температурные режимы нагрева свариваемых сталей, а иногда и поддержание определенной температуры сварных соединений перед их термообработкой направлены на то, чтобы предотвратить образование холодных трещин. [c.86] При сварке теплоустойчивых сталей, в той или иной степени восприимчивых к закалке, образование холодных трещин в сварных соединениях связано в основном с превращением аустенита в мартенсит и происходит в период, предшествующий термической обработке сваренного изделия. [c.86] Сопутствующий сварке местный или общий подогрев изделия является надежным средством предотвращения холодных трещин, так как уменьшает разницу температур металла в зоне сварки и периферийных участках, что снижает уровень напряжений первого рода, вследствие чего ники этих напряжений в околошовных участках сглаживаются. [c.86] Подогрев также уменьшает скорость охлаждения металла в процессе термического цикла сварки, что предотвращает превращение аустенита в мартенсит, которое сопровождается резким увеличением удельного объема металла, вызывающим появление напряжений 2-го и 3-го рода. [c.86] Наконец, повышение температуры металла при любом структурном состоянии увеличивает его пластичность, а следовательно, и деформационную способность. Повышение пластичности сварного соединения имеет такое же важное значение для предотвращения образования холодных трещин, как и снижение уровня напряжений, поскольку образование трещин происходит в результате исчерпания деформационной способности металла под действием напряжений. [c.86] Рекомендуемые температуры предварительного и сопутствующего подогрева различных сталей в зависимости от толщины свариваемых изделий приведены в табл. 1. [c.86] Поскольку перераспределение напряжений и структурные превращения могут иметь место и после окончания сварки, в ряде случаев необходимы дополнительные меры, предотвращающие образование холодных трещин в не-термообработанных сварных соединениях. К ним могут относиться выдержка сварных соединений при температуре подогрева еще в течение нескольких часов для завершения превращений остаточного аустенита и эвакуации водорода, а также поддержание сварных соединений при повышенных температурах (150—200° С) вплоть до термической их обработки. Эти меры используются иногда при сварке толстостенных изделий из мартенситных 12%-ных хромистых сталей пли перлитных хромомолибденованадиевых сталей (б более 70 мм). [c.86] Содержание углерода в металле шва при сварке перлитных теплоустойчивых сталей обеспечивается сварочными материалами в пределах 0,06—0,12%. Подобное содержание углерода гарантирует необходимый уровень длительной прочности швов при достаточной стойкости сварных соединений против образования трещин. При сварке мартенситных и мартенситно-ферритных 10—12%-ных хромистых сталей содержание углерода в швах составляет обычно 0,12—0,17%. Это объясняется необходимостью поддержания количества структурно-свобод-ного феррита (б-феррита) в металле шва на низком уровне. Прп увеличении содержания структурно-свободного феррита более 10% порог хладноломкости швов сдвигается в область положительных температур, а длительная прочность 11х резко снижается [2]. [c.87] Для ручной дуговой сварки теплоустойчивых сталей используют в большинстве случаев электроды с фтористо-кальциевым покрытием, основой которого являются карбонат кальция (мрамор) и флюорит (плавиковый шпат). Электроды С покрытием этого типа обеспечивают повышенную раскисленность металла шва при малом содержании неметаллических включений и водорода, вследствие чего достигается высокая пластичность и ударная вязкость швов. Однако электроды с покрытием этого тииа для предотвращения обрадования пор в швах требуют сушки при 80—100° С перед их исиользов нием, осуществления сварки при возможно короткой дуге и тщательной зачистки кромок от ржавчины и окалины. [c.87] Наиболее склонны к образованию пор, вызванных азотом, электроды малого диаметра. В связи с этим для сварки труб поверхностей нагрева котлов рекомендуется серия электродов марок ЦЛ-38, ЦЛ-39 и ЦЛ-40 диаметром 2,5 мм с повышенной надежностью газошлаковой защиты плавящегося металла. [c.87] Для автоматической сварки в сочетании с легированными проволоками применяют обычно низкоактивные флюсы АН-22, ФЦ-11, ЗИО-Ф2 с пониженным содержанием окислов марганца и кремния. Это обеспечивает высокие пластиче-с) ие свойства швов и стабильность состава многослойных швов по содержанию в них марганца и кремния. Для полуавтоматической сварки в среде углекислого газа используют проволоки, содержащие наряду с основнымп легирующими элементами повышенное количество кремния и марганца. При аргоно-дуговой сварке вольфрамовым электродом в качестве присадочного материала применяют обычно проволоку тех же марок, что и при сварке под слоем флюса. Рекомендации по применению сварочных материалов даны в табл. 2. [c.87] Ручную дуговую сварку покрытыми электродами широко используют при монтаже котлов п паропроводов, а в заводских условиях — при изготовлении тройников, сварке блоков трубопроводов п приварке труб поверхностей нагрева к коллекторам, а также при сварке литых деталей турбин п заварке дефектов литья. Автоматическую сварку под слоем флюса применяют при сварке паропроводов и приварке донышек к коллекторам в заводских условиях. Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа начала использоваться при монтаже паропроводов. Аргоно-дуговая сварка вольфрамовым электродом применяется как в заводских, так и в монтажных условиях при сварке корневых слоев кольцевых швов труб поверхностей нагрева котлов и паропроводов, когда сварка осуществляется без подкладных колец. [c.87] Общая термическая обработка сварных конструкций может быть осуществлена лишь в заводских условиях для таких изделий (сварные роторы, диафрагмы турбин, коллекторы котлов, отливки с заваренными дефектами), которые могут быть целиком помещены в термические печи. Поэтому ряд сварных соединений подвергают местной термической обработке. [c.88] В связи с этим наиболее распространенным видом термической обработки сварных конструкций является общий или местный отпуск при температурах, близких к температуре отпуска свариваемых сталей. [c.89] Рекомендуемая температура и продолжительность отпуска сварных соединений приведены в табл. 3. [c.89] Вернуться к основной статье