ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка коррозионностойких хромоникелевых сталей из "Монтаж и сварка конструкций из нержавеющей стали и алюминия " Аустенитные стали значительно отличаются от обычных углеродистых сталей по своим теплофизическим и механическим свойствам. Сварные конструкции из коррозионностойких сталей эксплуатируются обычно в контакте с агрессивными средами, при повышенных температурах, в усложненных условиях осмотра и ремонта. Все перечисленные факторы обусловливают специфичность технологии сварки хромоникелевых аустенитных сталей по сравнению со сваркой обычных углеродистых сталей. При изготовлении и монтаже конструкций и трубопроводов из нержавеющих сталей могут быть использованы различные методы сварки, каждый из которых также имеет свои особенности и специфику. Основная задача любого метода и любой технологии сварки — обеспечение необходимой эксплуатационной надежности сварных соединений и конструкции в целом. Обычно сварные швы должны быть коррозионностойкими, плотными и прочными, с этой точки зрения целесообразно рассмотреть наиболее общие особенности, затруднения и способы их преодоления при сварке аустенитных хромоникелевых сталей, в той или иной мере присущие всем методам сварки. [c.60] Стойкость сварных швов против межкристаллитной коррозии. Этот вид коррозии аустенитных хромоникелевых сталей, как известно, — один из самых опасных. Повышение стойкости сварных швов к межкристаллитной коррозии может осуществляться несколькими способами. [c.60] При сварке применяется ряд технологических приемов, уменьшающих опасность возникновения межкристаллитной коррозии в сварных швах и околошовной зоне. Основной целью этих приемов является обеспечение ускоренного охлаждения металла шва и зоны нагрева в интервале температур 900—400° С, при котором выделяются карбиды хрома. Кроме того, ускоренное охлаждение повышает пластичность и ударную вязкость аустенитных сталей. [c.61] Для ускоренного охлаждения шва можно увеличивать теплоотвод от зоны сварки, применяя массивные медные подкладки. Иногда вслед за сваркой шов охлаждают водой или струей воздуха. [c.61] Чаще всего ускоренного охлаждения добиваются осуществлением сварки при минимально возможной погонной энергии, т. е. с максимальной скоростью при наименьшей силе тока. Объем сварочной ванны должен быть небольшим, а швы — узкими (ниточными). При ручной сварке поперечные колебания электрода не рекомендуются. Иногда сварщики, стремясь избежать перегрева стали, производят сварку с непроварами, что совершенно недопустимо. [c.61] Необходимо ограничивать число повторных нагревов металла или уменьшать их вредное влияние. Например, при сварке многослойных швов каждый последующий валик накладывается только после полного остывания предыдущего. Последней сваривается часть шва, обращенная к агрессивной среде, так как только эта часть не подвергалась повторному нагреву. [c.61] Коробления при сварке. По сравнению с обычными углеродистыми сталями нержавеющие стали имеют низкую теплопроводность и большой коэффициент линейного расширения. При сварке нержавеющей стали благодаря этим свойствам образуются большие внутренние напряжения, которые при малой жесткости конструкции приводят к значительному короблению (деформации) сварной конструкции. При этом холодные трещины, возникающие при остывании металла от 700° С до комнатной температуры, благодаря высокой пластичности стали обычно не образуются. [c.61] Сварку аистовых конструкций (например, полотнищ для резервуаров) СЛ дует выполнять на специальных кондукторах, стендах и приспособлениях, сохраняющих заданную форму изделия после сварки (см. гл. VII). Необходимо строго соблюдать принятую технологией последовательность сварки. [c.62] Горячие трещины. Аустенитные стали склонны к образованию при сварке горячих (кристаллизационных) трещин в шве, а иногда и в околошовной зоне. Основная причина образования горячих трещин — наличие легкоплавких структурных составляющих, расположенных между кристаллами затвердевающего металла. Оставаясь еще в жидком состоянии, эти составляющие не могут воспринять усадочных напряжений остывающего металла шва. Наиболее подвержены горячим трещинам чистоаустенитные швы. [c.62] Меры борьбы с горячими трещинами при сварке стабильно аустенитных сталей строгое ограничение содержания кремния (до 0,15—0,25%), фосфора (до 0,015%) и серы выполнение швов с минимальными угловыми деформациями, что достигается сквозным проплавлением при однопроходной сварке, либо одновременной сваркой с двух противоположных сторон ( дуга в дугу ). Сопротивляемость горячим трещинам повышается при уменьшении отношения ширины шва к глубине проплавления (коэффициента формы), что достигается применением проволоки и электродов минимального диаметра. Меньше подвержены горячим трещинам швы с выпуклой поверхностью. [c.62] Наиболее эффективное средство борьбы с горячими трещинами — выполнение сварных швов двухфазными аустенитно-феррит-ными с ограничением ферритной фазы от 3 до 7%. Это возможно только в случае сварки сталей типа 18-8 с небольшим запасом аустенитности. [c.62] Если металл шва имеет ферритную фазу, то увеличение содержания фосфора и кремния не вызывает трещин. Наоборот, тот же кремний, действуя как ферритизатор, при содержании его в шве от 1,3 до 2,8% способен нейтрализовать вредное влияние ниобия. Аналогично действует ванадий. Для получения ферритной фазы в швах обычно несколько повышают содержание хрома в сварочной проволоке. [c.62] Поры при сварке. Нержавеющие стали сравнительно мало склонны к образованию пор при сварке. Основная причина пористости — наличие в зоне сварки водорода. Как правило, появление пор в шве свидетельствует об увлажнении или загрязнении органическими продуктами (маслом, керосином и т. п.) основного металла или сварочных материалов (проволоки, флюса, обмазки, защитных газов). [c.63] Обычно перед сваркой собранные стыки обезжириваются в растворителях (ацетоне или бензине Б-70). Однако причиной образования пор может быть сам растворитель, так как он очень плохо испаряется из щелей, если стык собран на подкладных полосах или кольцах. Поры могут образоваться также из-за окисления конца присадочной проволоки. [c.63] Выгорание легирующих элементов. Степень выгорания легирующих элементов присадочного металла зависит от способа и режимов сварки. Например, при сварке электродами с защитным покрытием выгорает 1—1,5% хрома и 60—80% титана, находящегося в проволоке. Меньше выгорают молибден и ниобий, которыми в основном легируют проволоку для толстопокрытых электродов. [c.63] Титан и другие легирующие элементы почти полностью переходят в шов при сварке в среде аргона и при автоматической сварке под слоем бескислородных и безокислительных флюсов типа БКФ-5, 48-0Ф-6 и др. [c.63] Иногда на поверхности металла такие повреждения все же образуются. В этом случае их надо вышлифовать абразивным кругом на достаточную глубину. Если при этом недопустимо уменьшится толщина металла, то вышлифованное место надо подварить. [c.64] При сварке двухслойных сталей, у которых углеродистая сталь облицована (плакирована) слоем нержавеющей стали, промежуточный слой между нержавеющей и обычной сталью (рис. 27, б, в) сваривается электродами с повышенным содержанием легирующих элементов. [c.65] Сварочная проволока. Выбор марки сварочной проволоки зависит от марок свариваемых металлов, способа сварки, марки флюса, условий эксплуатации и других факторов. [c.65] Диаметры проволоки регламентированы этим же ГОСТом. [c.65] Вернуться к основной статье