ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка коррозионностойких сталей (д-р техн. наук Б, И. Медовар, канд. техн наук Л. В. Чекотило) из "Справочник по сварке Том 4 " Следует отметить, что. значение длительной прочности для стали каждой марки может колебаться от плавки к плавке. В табл. 7 приведены средние данные, которые могут несколько отличаться от полученных из других источников. Прн выборе флюсов, газов и электродов для сварки жаропрочных сталей следует руководствоваться даннылш, приведенными на стр. 95—107, а также в табл. 8 и 9. [c.107] Большие скорости охлаждения сварных соединений ири электродуговой сварке приводят к фиксации структур, соответствующих околосолидусным температурам. Таким образом, металл сварного соединения находится в структурно неравновесном состоянии по отношению к рабочи.м температурам конструкции. Термическая обработка — аустенизация сварных соединении ири 1050—1150° С или ниже часто сопровождается охлаждением на воздухе илп же охлаждение производится с такими скоростями, которые также приводят к неравновесным структурам. Вследствие этого при эксплуатации (температура более 350—400 С) развиваются диффузионные процессы и в стали появляются новые структурные составляющие (явление термического старения), что может явиться причиной ухудшения пластических свойств металла, часто без уве.тичения прочности. [c.107] Наименее устойчивой с термодинамической точки зрения частью сварного соединения является шов, в котором фиксируется ли гое строение металла с присущей ему химической и физической неоднородностью (б-феррит и другие структурные составляющие). [c.107] Старение жаропрочных сварных швов может проявляться в виде 475-градусной хрупкости выпадения карбидной фазы образования интерметаллических соединений (а-фаза, фаза Лавеса, у -фаза и др.). [c.107] При температурах ниже 350 С металл сварных швов не претерпевает каких-либо существенных структурных изменений при длительных выдержках, и свойства его остаются практически неизменными. [c.107] Свойства чисто аустенитных сварных гавов в процессе длительного теплового старения также изменяются. Однако причина этого явления заключается главным образом в образовании карбидной (карбонитридной) и интерметаллидных фаз. Роль а-фазы при этом в большинстве случаев незначительна (рис. 11). [c.110] В табл. 10 приведены механические свойства наплавленного металла (металл шва) после старения для некоторых марок жаропрочных электродов. [c.110] Термическая обработка для снятия сварочных нанряженпй в конструкциях из аустенитных сталей может быть местной или же общей в зависимости от их конфигурации (геометрии). Так, например, для монтажных стыков аустенитных паропроводов, когда возможно иод влиянием пагрева относительно свободное расширение материала вдоль оси трубы, применима местная термическая обработка только в районе сварного шва на участке, равном двум-трем диаметрам трубы. [c.111] Другим по менее важным последствием термической обработки является снижение вероятности развития локальных околошовных разру иений (см. ниже). Последние могут возникнуть в процессе эксилуатации изделия прн высоких температурах под влиянием сочетания высокого уровня остаточных и рабочих напряжений, вызванных теми или иными условиями эксплуатации конструкции. [c.111] Это приводит в процессе эксплуатации сварных соединений к значительному упрочнению металла шва из-за выделения в нем а-фазы, а также карбидов. Повышенные прочностные характеристики металла шва по сравнению с таковылш основного металла приводят к локализации деформаций в околошовной зоне, имеющей пониженный запас пластичности, и межкристаллитному разрушенню сварного соединения. Локальные разрушения могут возникать также под воздействием только сварочных напряжений. В. этом случае сочетание высоких сварочных напряжений и пониженной прочности и пластичности основного металла вблизи линии сплавления приводит к исчерпанию предела длительной ирочности металла в указанной зоне сварного соединения. [c.119] На рнс. 13 приведены возможные варианты кривых длительной прочности и релаксации сварочных напряжений для аустенитных жаропрочных сталей. Точкп (А, В, С) пересечения указанных кривых показывают время существования сварного соединения до его разрушенпя под воздействием сварочных напряжений (его живучесть). [c.119] Повышение уровня остаточных напряжений в сварном соединении (например, за счет увеличения его жесткости) уменьшает его живучесть поэтому целесообразно использовать для сваркп электроды, обеспечивающие возможно более пластичный металл шва (точки А, С пересечения кривых 3 п 4 кривой 2). Более высокая длительная прочность основного металла при прочих равных условиях увеличивает стойкость сварных соединений против саморазрушений (рпс. 14). [c.119] В тех случаях, когда по каким-либо условиям высокотемпературную термическую обработку выполнить невозможно (например, при редюнтных работах и мон-та/ке крупных деталей — коллекторов, тройников и т. п.), предварительный и сопутствующий подогрев до 350—450° С дает возможность получить в сварном соединении более равномерное распределение напряжении, что несколько уменьшает опасность возникновения в них локальных разрушений. [c.120] Вопрос чистоты основного металла имеет первостепенное значение. Это, в особенности, относится к глубокоаустенит-ным сталям. Так, стали некоторых марок, выплавленные на чистой шихте и дополнительно подвергнутые алектрошлаковому переплаву или же выплавленные вакуумным. методо.м, не проявляли заметной склонности к околошовным разрушения.м, несмотря на го, что обычная плавка на рядовой шихте приводила к склонности этих же сталей к околошовным разрушениям. [c.120] Весьма надежны.м средством предотвращения локальных разрушений в сварных швах является получение в них двухфазной структуры — аустенит плюс 2,0—5,0% ферритной фазы в исходной структуре слитка. Прп последующей горячей пластической деформации (ковка, прокатка) и аустепизацпи ферритная фаза растворяется, и металл приобретает чисто аустенитную структуру. При сварке в околошовной зоне происходит нагрев до температур устойчивого существования б-фазы (1250—1400° С), вследствие чего п.меет место выпадение ферритной фазы (б-феррит), и сталь приобретает двухфазную структуру, I более сложных по химическому составу аустенитных сталях благотворное влияние ферритной фазы проявляется еще более отчетливо. [c.120] Следует отметить, что за последние 5—7 лет аустенитные стали, легированные молибдено.м, начали широко придсеняться за рубежом для изготовления паропроводов электростанций, работающих при 565—650° (так, например, в США ирименяется сталь 316), Но имеющимся в литературе данным, работоспособность сварных соединений при этом существенно повысилась. [c.121] Вернуться к основной статье