Сварные соединения аустенитных сталей

В приведенной зависимости содержание легирующих элементов выражено в процентах. При /(с.г.т 4 сталь (сварной шов) не склонна к горячим трещинам. На повышение стойкости сварных соединений аустенитных сталей эффективно влияет наличие в них ферритной составляющей. С увеличением количества ферритной фазы устойчивость шва против трещин повышается. В сварных швах изделий из аустенитных сталей, работающих выше 300°С, рекомендуется иметь от 2 до 7 % ферритной составляющей. Если рабочие температуры ниже 300 °С, то для обеспечения оптимальной коррозионной стойкости содержание ферритной фазы в шве может достигать 60 %. [c.465]

Рассмотрим особенности кристаллизации наплавленного металла в сварных соединениях аустенитных сталей, выполненных электродуговой сваркой [Л. 52]. [c.179]

Сварные соединения аустенитных сталей [c.34]

Одним из основных факторов, определяющих свариваемость аустенитных сталей, является склонность аустенитного металла шва к горячим (кристаллизационным) трещинам при сварке. Эти трещины, природа которых до настоящего времени полностью не выяснена, наиболее часто встречаются в швах, имеющих чисто аустенитную структуру без выделений второй фазы (фиг. 13). Поэтому одним из наиболее эффективных средств борьбы с горячими трещинами является переход к двухфазной структуре металла шва. В качестве второй фазы наиболее часто используется ферритная фаза. Аусте-нитно-ферритный двухфазный металл шва (фиг. 13, б), обеспечиваемый при использовании наиболее широко применяемых в настоящее время электродов (табл. 6), в отличие от чисто аустенитного металла шва, не склонен в условиях сварки к горячим трещинам и обладает высокой технологической прочностью даже при выполнении жестких швов большой толщины. По уровню жаропрочности швы, выполненные аустенитно-ферритными электродами, приближаются к аустенитным сталям первой группы. Длительная прочность сварных соединений аустенитных сталей первой группы также в большинстве случаев близка к соответствующим показателям для основного металла. [c.35]

В практике сварных конструкций могут встречаться также разнородные сварные соединения аустенитных сталей первой и второй групп между собой. В этих случаях целесообразно для большинства сочетаний свариваемых сталей использовать электроды, предназначенные для сварки сталей второй группы. Применение наиболее распространенных аустенитно-ферритных электродов для сварки между собой аустенитных сталей первой и второй групп нежелательно из-за опасности образования трещин в первых слоях, примыкающих к более легированной стали. [c.39]

Для оценки чувствительности сварных соединений аустенитных сталей к разрушениям в районе зоны сплавления разработана, как было указано в п. 1, методика их испытания на изгиб с постоянной скоростью деформирования. На фиг. 16 приведены кривые изменения пластичности (величины [c.40]

Повышенная чувствительность сварных соединений аустенитных сталей к образованию трещин в процессе эксплуатации при высоких температурах требует также принятия специальных мер для уменьшения концентрации напряжений или деформаций в районе стыка. Поэтому при проектировании сварных конструкций из аустенитных сталей необходимо предусматривать плавное сопряжение свариваемых деталей и отсутствие местных ослаблений в районе сварного стыка. [c.43]

Как будет показано ниже, для сварных соединений аустенитной стали с перлитной или хромистой, при температуре эксплуатации выше 400—450°,. [c.46]

Особенностью сварных соединений разнородных сталей является наличие в них остаточных напряжений вследствие разных характеристик термического расширения свариваемых материалов [46]. Наибольшей величины указанные напряжения получают в сварных соединениях аустенитной стали с перлитной и особенно с хромистой, поскольку коэффициент линейного расширения аустенитной стали на 20—40% больше, чем перлитной и хромистой. В сварных соединениях хромистой стали с перлитной величины остаточных напряжений заметно меньше и могут практически не учитываться, так как коэффициенты линейного расширения свариваемых материалов в данном случае отличаются между собой лишь на 10%. [c.48]

Как показали выполненные исследования [20], длительная прочность сварных соединений аустенитной стали с перлитной или хромистой близка к соответствующим значениям для однородных сварных соединений перлитной или хромистой стали. Наличие развитых переходных прослоек диффузионного характера в зоне сплавления на 10—20% снижает длительную прочность сварных соединений разнородных сталей. [c.50]

Рекомендуемая по условию снятия остаточных напряжений для сварных изделий из аустенитных сталей термообработка (стабилизация) при температурах 800—900° может приводить не к улучшению, а в ряде случаев к ухудшению свойств металла шва и околошовной зоны сварного соединения (п. 4, глава II). Поэтому оптимальным видом термической обработки для сварных соединений аустенитных сталей является аустенизация — закалка с температур 1050—1200° в зависимости от марки стали. Этот режим термической обработки принят в качестве основного для сварных стыков паропроводов и ряда других ответственных конструкций из аустенитных сталей. В случае необходимости снятия остаточных напряжений, созданных в процессе быстрого охлаждения при аустенизации, конструкция может дополнительно подвергаться стабилизации по режиму 800- 900° — 10 час. [c.92]

Наличие расточки труб при стыковке ухудшает условия работы трубопроводов, так как является причиной местного ослабления сечения в районе сварного стыка. Подобные ослабления наиболее опасны при воздействии напряжений изгиба, приводящих, как показано рядом работ, к локализации деформаций в районе сварного стыка. При этом чем больше глубина расточки и меньше отношение ее суммарной длины к диаметру трубы, тем величина локальных деформаций больше. Для сварных соединений, обладающих малым запасом деформационной способности в условиях изгиба, и, в первую очередь, для сварных соединений аустенитных сталей наличие локальных деформаций значительной величины может привести к преждевременным разрушениям в районе сварного стыка. Поэтому для аустенитных паропроводов необходимым условием, повышающим их работоспособность, является подбор близких по размеру труб при стыковке с целью уменьшения размеров расточки. Для уменьшения величины локальных деформаций в районе сварного стыка может быть предусмотрена также калибровка концов труб. [c.166]

На рис. 7.8 показано распределение начальных остаточных напряжений в исходном состоянии и после 10 циклов нагружения при уровне номинальных напряжений = 0,7 Стт-Можно видеть, что при сложном очертании эпюр остаточных напряжений, многократно изменяющих знак эпюры (что характерно для сварных соединений аустенитных сталей), циклическое нагружение приводит не только к снижению уровня, но и к изменению характера распределения остаточных напряжений. [c.145]

Фиг. 211. Макроструктура сварного соединения аустенитной стали при односторонней дуговой сварке с подкладкой.

При проектировании паропроводов из аустенитной стали должно быть обращено особое внимание на тщательность расчета самокомпенсации с учетом дополнительных нагрузок в связи с повышенной чувствительностью сварных соединений аустенитной стали к изгибным напряжениям, [c.317]

Рис. 9.4. Схемы межкристаллитной коррозии сварных соединений аустенитных сталей

В соответствии с общепринятыми положениями [6] участки неоднородности сварного соединения могут рассматриваться как мягкие и твердые прослойки. При оценке жаропрочности мягкой прослойкой является участок с пониженным сопротивлением ползучести, а твердой — с повышенным. Как правило, первые из них являются более, а вторые — менее пластичными. Однако в отдельных случаях и мягкие прослойки, например околошов-ная зона сварных соединений аустенитных сталей, могут одновременно обладать при высоких температурах пониженной пластичностью. [c.58]

Рис. 49. Локальные разрушения сварных соединении аустенитных сталей

Хрупкие разрушения — трещины — могут поразить сварные соединения аустенитных сталей и сплавов еще в процессе сварки. Но они могут появиться и после сварки — во время термической обработки или в процессе эксплуатации сварных соединений. Трещины наблюдаются в металле шва и в околошовной зоне. Несмотря на сходство металлографической картины трещин различного происхождения, причины и усилия, вызвавшие их появление в металле шва или околошовной зоне, могут быть самыми различными. [c.164]

Одним из наиболее распространенных видов хрупкого разрушения сварных соединений аустенитных сталей являются околошовные трещины, идущие эквидистантно линии (поверхности) сплавления на расстоянии всего одного-нескольких зерен. Такого рода околошовные трещины получили условное название локальных разрушений в околошовной зоне (рис. 63, е). Обнаруживаются они в процессе эксплуатации сварных конструкций из аустенитных [c.171]

Учитывая, что в настоящее время имеется обширная литература по вопросу горячеломкости сварных швов, автор книги не считает нужным пересказывать существующие различные гипотезы и предположения. Здесь будут кратко сформулированы взгляды автора на причины образования трещин в сварных соединениях аустенитных сталей и сплавов. Имеются в виду трещины в шве и в околошовной зоне. [c.172]

Наименее изучены причины образования термических околошовных трещин и физическая сущность локального разрушения сварных соединений аустенитных сталей в околошовной зоне. И тот и другой вид хрупкого разрушения, по-видимому, является следствием исчерпания запаса длительной прочности и пластичности металла в околошовной зоне. Об этом свидетельствует идентичность металлографической картины локального разрушения и разрушения по околошовной зоне сварных образцов, подвергшихся испытаниям на длительную прочность (рис. 66, б). Несколько иной вид имеют термические трещины — они могут располагаться на значительном расстоянии от шва (см. рис. 63, в). Но и такой характер разрушения может наблюдаться при испытаниях сварных образцов на жаропрочность. [c.176]

Рис. 66. Микроструктура сварного соединения аустенитной стали, разрушившегося по околошовной зоне

Общность предпосылок, могущих вызвать указанные виды разрушения сварных соединений аустенитных сталей, свидетельствует и о существовании идентичных средств борьбы как с ножевой коррозией, так и с локальными разрушениями. Можно назвать, по крайней мере, три таких средства [c.182]

СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ [c.230]

Ниже, в общ,ей форме, рассматриваются наиболее важные характеристики свойств сварных соединений аустенитных сталей и сплавов — кратковременные механические свойства, длительная прочность и пластичность, коррозионная стойкость и окалино-стойкость. [c.230]

Вопросы обеспечения требуемой жаропрочности сварных соединений аустенитных сталей и сплавов тесно связаны с выбором оптимальной термической обработки. Многое в этой области еще недостаточно ясно. Можно, однако, сформулировать некоторые общие закономерности, выявившиеся в последние годы. [c.274]

В заключение следует отметить, что ряд вопросов жаропрочности сварных соединений аустенитных сталей и сплавов, например термической усталости [3] или термостойкости, изучен еще недостаточно. Многое остается неясным и в деле термической обработки так называемых композитных сварных соединений, т, е. сварных изделий из разнородных и разнотипных сталей и сплавов. По какому из компонентов соединения надлежит выбирать термическую обработку Например, по жаропрочному сплаву лопатки ротора или по жаропрочной стали диска этого ротора [c.274]

Рис. 5-4. Строение однопроходного стыкового сварного соединения аустенитной стали.

На рис. 5-4,а показана схема строения однопроходного сварного соединения аустенитной стали, выполненного электродуговой сваркой, а иа рис. 5-4,6 — микроструктура в зоне сплавления аустенитной стали Х18Н10Т. [c.182]

Для сварки аустенитных сталей второй группы с перлитными сталями аустенитно-ферритные электроды применены быть не могут, так как в данном случае, как и в однородных соединениях аустенитных сталей (п. 4), в участках шва, примыкающих к аустенитной составляющей, будет получена однофазная аустенитная структура и в них могут образовываться кристаллизационные трещины. Поэтому для указанных сварных соединений следует применять электроды, обеспечивающие однофазную аустенитную структуру, стойкую против трещин. В настоящее время наибольшее распространение имеют электроды с повышенным содержанием молибдена на базе проволоки типа Х15Н25М6 (марок ЦТ-10, НИАТ-5). Структурное состояние наплавленного металла типа XI5Н25М6 определяется точкой D на диаграмме. Эти же электроды желательно использовать и в сварных соединениях аустенитных сталей первой группы с перлитными сталями. [c.46]

Последняя из перечисленных технологическая операция является широко применяемой и высокоэффективной мерой. На 80...90 % снижаются (релаксируются) остаточные сварочные напряжения путем проведения высокого отпуска при температуре 550...750 °С сварных соединений углеродистых и легированных конструкционных сталей. Одновременно обеспечивается повышение свойств сварных соединений и удаление (эвакуация) диффузионно-подвижного водорода из зон высокотемпературного нагрева при сварке. Для сварных соединений аустенитных сталей применяется термическая обработка по режиму аустенизации (закалка на аустенит) с температур 1050... 1100 °С или стабилизирующий отжиг при температуре 840...880 °С. [c.40]

Переход разрушений в мягкую прослойку с увеличением длительности испытания подтверждается также результатом статистической обработки испытаний большого числа образцов, выполненной В. Рутманом [ПО] и показанной на рис. 46. С увеличением длительности испытания возрастает относительное число разрушений сварных соединений перлитных сталей в шве и зоне термического влияния, а сварных соединений аустенитных сталей — в околошоБной зоне. Хотя приведенные результаты не могут полностью использоваться, так как в них обобщены испытания большой группы сталей, обладающих разной склонностью к разупрочнению в сварных соединениях (причем испытания проводились в широком интервале температур 450—600° С для перлитных 68 [c.68]

Работоспособность сварных соединений аустенитных сталей при высоких температурах зависит от ряда факторов и прежде всего от уровня температур, легирования стали и шва, длительности эксплуатации и величины напряжений. Участком, в котором наиболее вероятны преждевременные хрупкие разрушения, снижающие надежность изделий, является обычно околошовная зона. Разрушения в швах, даже при наличии их существенного охрупчивания, обычно не возникают. Лишь в узлах с малой толщиной стенки (до 4—6 мм), например в трубных системах химических установок, при капитальных ремонтах возможны хрупкие разрущения вследствие сигматизации. Толстостенные же паропроводы даже при заметном охрупчивании их швов обычно склонности к разрушениям не проявляют. [c.233]

Р у н о в А. Е., Иодковский С. А., Сащихин Н. Н. Кон троль и корректирование количества ферритной фазы в наплавленном и основ ном металле сварных соединений аустенитных сталей. Сварочное производство [c.228]

Самонаклеп может повышать жаропрочность сварных соединений аустенитных сталей ([18] и табл. 71). [c.246]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...