ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Строение сварных соединений аустенитных жаропрочных сталей из "Металловедение " Рассмотрим особенности кристаллизации наплавленного металла в сварных соединениях аустенитных сталей, выполненных электродуговой сваркой. [c.249] Наплавленный металл сварного шва может иметь либо чисто аустенитную, либо аустенитную структуру с небольшим количеством феррита. Чисто аустенитная структура обеспечивает более высокую длительную прочность и лучшую коррозионную стойкость, чем аустенито-ферритная. Но в то же время сварные стыки с ферритной составляющей менее склонны к образованию горячих трещин. Поэтому для сварки труб из аустенитных сталей в настоящее время применяют электроды, обеспечивающие в наплавленном металле структуру аустенита с небольшим количеством феррита. [c.249] Сварной шов, содержащий 6-феррит, образующийся при первичной кристаллизации из жидкого раствора, имеет более измельченную структуру, чем чисто аустенитный. [c.249] Структура наплавленного металла зависит от химического состава. Элементы, повышающие устойчивость аустенита в ста-ли, способствуют получению однофазного аустенитного металла шва или уменьшению процента феррита. К этим элементам относятся углерод, никель, марганец, азот, медь и кобальт. Углерод действует очень эффективно, примерно в десять раз эффективнее никеля. Но повышение содержания углерода приводит к выпадению карбидов и уменьшению коррозионной стойкости сварного шва. В аустенитных сталях, применяемых для изготовления паропроводов и поверхностей нагрева котлов, содержание углерода не превышает 0,12%. [c.250] Азот оказывает сильное аустенизирующее действие и способствует измельчению структуры наплавленного аустенито-феррит-ного металла. В чисто аустенитных сварных швах добавки азота не приводят к измельчению структуры. [c.250] Марганец и кобальт действуют слабее никеля. [c.250] Ферритообразующие элементы увеличивают процентное содержание феррита в наплавленном металле. По эффективности ферритообразующего действия элементы можно расположить в следующий убывающий ряд алюминий, титан, ванадий, крем ний, цирконий, ниобий, вольфрам, молибден. [c.250] В сварных швах аустенитных сталей вследствие высокой стабильности аустенита, как правило, отсутствует Бто рич1ная кристаллизация. В результате первичной кристаллизации получается структура, сохраняющаяся в основном до комнатной температуры. Вторичная кристаллизация проявляется лишь в выделении вторичных карбидов, выпадающих в результате уменьшения растворимости углерода при снижении температуры, и вторичного феррита, выпадающего ив-за частичного фазового превращения, захватывающего небольшой процент металла шва. Вторичная структура сварного шва аустенитной стали подчеркивает картину оервичной кристаллизации. [c.250] В многослойных швах аустенитных сталей часто можно наблюдать ярко выраженную транскристаллизацию — дендриты нижних слоев служат затравками для дендритов верхних слоев так образуются сплошные цепочки. На рис. 122 показана макроструктура многослойного сварного шва из стали Х18Н10Т. Для устранения транскристаллизации в многослойных сварных швах проводят чеканку (проковку) нижележащих слоев. В результате пластической деформации измельчается зерно в подкладке, из которой разрастаются дендриты в сварочной ванне, и уменьшается раз.ме(р самих дендритов. [c.251] В сварных стыках аустенитных сталей, особенно при больших толщинах свариваемых деталей, могут возникать горячие и холодные трещины. [c.251] В процессе быстрой кристаллизации сварочной ванны в результате резкого охлаждения возникает внут-ризеренная и особенно межзеренная ликвация. В конечный момент кристаллизации, когда жидкого металла остается мало, в нем сосредоточивается много относительно легкоплавких примесей. Ввиду того, что процесс кристаллизации протекает в неравновесных условиях, содержание примесей может быть значительно большим, чем ожидается из анализа диаграмм состояния. Кристаллизация последних прослоек жидкого металла с большим содержанием легкоплавких компонентов может растянуться на относительно большой интервал температур. Если в этом интервале температур возникнут растягивающие напряжения, приводящие к взаимному смещению кристаллов, а жидкого металла не хватит для заполнения промежутка между кристаллами, то образуется горячая трещина. Она может иметь как микроскопические, так и макроскопические размеры. [c.252] Вернуться к основной статье