Особенности сварки легированных сталей

ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ [c.129]

Технологические особенности сварки высоколегированных сталей связаны с их физическими свойствами и системой легирования. Пониженная теплопроводность и большое электрическое сопротивление (примерно в 5 раз больше, чем у углеродистых сталей) способствуют большей скорости плавления металла, большей глубине проплавления и коэффициенту наплавки, поэтому для сварки высоколегированных сталей требуются меньшие токи и погонные энергии по сравнению с углеродистыми, укороченные электроды при ручной сварке, меньше вылет электрода и больше скорость подачи проволоки при механизированной сварке. [c.127]

Во многих случаях, в особенности при сварке легированных сталей и различных сплавов, требуется прежде всего получение определенных механических свойств и структуры металла около-шовной зоны и шва, которые зависят от длительности пребывания металла выше определенной температуры, скорости охлаждения в необходимом интервале температур, повторного нагрева и многих других особенностей термического цикла сварки (см. разд. IV). Поэтому оценка эффективности процесса сварки по энергетическим критериям часто оказывается второстепенной. Однако для сталей, мало чувствительных к воздействию термического цикла сварки, оценка эффективности различных режимов сварки по энергетическим затратам необходима. Следует различать сварные соединения двух основных крайних типов соединения, в которых преобладает наплавленный металл (заштрихованные участки на рис. 7.20, вверху), и соединения, образуемые преимущественно в результате расплавления основного металла (рис. 7.20, внизу). Для последнего типа соединений, например стыкового, тепловую эффективность процесса целесообразно характеризовать удельной затратой количества теплоты на единицу площади свариваемой поверхности [c.232]

Этичностью. Быстрое охлаждение в интервале температур 300—200°С, особенно при сварке легированных сталей, может привести к частичной или полной закалке металла шва на мартенсит. В результате образования хрупкого мартенсита, имеющего больший объем, чем перлит или феррит, в сварном шве возникают напряжения, которые могут привести к образованию трещин. Эти трещины называют холодными, так как они образуются при относительно низких температурах. [c.172]

Для снятия внутренних остаточных напряжений и предотвращения образования трещин после операций восстановления изношенных деталей, если эти операции сопровождались значительными тепловложения-ми в деталь в неравновесных условиях (сварка, наплавка и т.п.), необходим отжиг I рода. При этом, особенно для легированных сталей, склонных к образованию неравновесных закалочных структур и повышенной хрупкости, отжиг I рода для снятия внутренних напряжений проводят безотлагательно после сварочных или наплавочных операций. [c.498]

В процессе первичной кристаллизации сварного шва желательно получить мелкозернистую структуру с незначительной химической неоднородностью. Металл с такой структурой обладает высокой прочностью и пластичностью. Мелкозернистое строение наплавленного металла можно получить при быстром охлаждении, т. е. при вторичной кристаллизации. Но это не всегда возможно. Быстрое охлаждение в интервале температур 200—300° С, особенно при сварке легированных сталей, может привести к частичной или полной закалке металла шва. В результате образования мартенсита, имеющего больший объем, чем перлит или феррит, в сварном шве возникают напряжения, которые могут привести к образованию трещин. Эти трещины называют холодными, так как они образуются при относительно низких температурах. [c.243]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

Горячие трещины образуются непосредственно в сварном шве в процессе кристаллизации, когда металл находится в двухфазном состоянии. Причинами их возникновения являются кристаллизационные усадочные напряжения, а также образование сегрегаций примесей (серы, фосфора, кислорода), ослабляющих связи между формирующимися зернами. Склонность к образованию горячих трещин тем выше, чем шире интервал кристаллизации и ниже металлургическое качество стали. Углерод расширяет интервал кристаллизации и усиливает склонность стали к возникновению горячих трещин. Холодные трещины образуются при охлаждении сварного шва ниже 200 - 300 °С преимущественно в зоне термического влияния. Это наиболее распространенный дефект при сварке легированных сталей. Холодные трещины редко встречаются в низкоуглеродистых сталях и особенно в сталях с аустенитной структурой. Причина их образования — внутренние напряжения, возникающие при структурных превращениях (особенно мартенситном) в результате местной закалки (подкалки). Увеличивая объемный эффект мартенситного превращения, углерод способствует появлению холодных трещин. [c.290]

Структурные изменения наплавленного металла. При нагреве металла происходит изменение структуры, т. е. зерна металла изменяют свои размеры и взаимное расположение и, следовательно, меняется плотность металла, что вызывает, внутренние напряжения. Особенно это проявляется при сварке легированных сталей. [c.165]

При сварке сталей с повышенным содержанием углерода, особенно при сварке легированных сталей, под влиянием нагрева возникают резкие изменения физических и механических свойств в зоне термического влияния. Так, в углеродистых сталях по мере приближения к эвтектоидному составу растет чувствительность к перегреву, с которым связан рост зерен. Вместе с тем быстрое охлаждение металла шва является причиной его закалки и резких структурных переходов в зоне термического влияния. Предотвратить эти отрицательные явления можно путем предварительного подогрева сталей п ред сваркой и термической обработки после сварки. [c.342]

Для уменьшения перепада температур между нагретой частью основного металла трубы и нагреваемыми при сварке околошовными зонами применяют предварительный подогрев некоторых сталей, особенно перлитного и ферритного класса. Сварные соединения высокого качества получают при сварке легированных сталей с последующей термической обработкой, которая обеспечивает ликвидацию закалочных структур в околошовных зонах и металле шва, улучшение структуры металла шва и околошовной зоны, снятие внутренних напряжений. Однако термическая обработка является сложной, трудоемкой и дорогостоящей операцией, поэтому при разработке технологии сварки труб из легированных сталей избегают, где это возмож- [c.151]

В чем заключаются основные особенности сварки легированных и высоколегированных сталей [c.235]

Сварка термически обработанных деталей, особенно из легированных сталей, представляет известные трудности по двум причинам. [c.90]

В легированной стали в процессе сварки образуется значительно больше пор и шлаковых включений, чем в низкоуглеродистой стали. Это зависит от состава стали, в первую очередь от повышенного содержания углерода. Поэтому при сварке легированной стали все внимание сварщика должно быть обращено на нужное и правильное движение электрода. Главная особенность в движении электрода заключается в добавочных возвратных движениях. Совершенно не допускается при сварке узких валиков прямолинейное движение электрода. Взамен, та- [c.196]

При сварке трехфазной дугой возможно широкое регулирование геометрических размеров и формы сварного шва и теплового процесса сварки изменением силы сварочного тока в фазах, количества подаваемой присадочной проволоки, взаимного расположения электродов, их вылета из мундштуков. Можно производить в широком диапазоне изменение химического состава наплавленного металла применением электродной и присадочной проволоки различного химического состава и изменением соотношения скоростей ее подачи. Это особенно важно при сварке легированных сталей и наплавке твердых сплавов и цветных металлов. [c.7]

Величина осадки определяется температурой нагрева и длительностью сдавливания. Процесс прекращается при достижении определенной деформации. Сварка без оплавления обеспечивает более высокую циклическую прочность. Качество соединений, в особенности из легированных сталей, повышается при подготовке поверхности непосредственно перед сваркой, так как образовавшиеся на воздухе пленки с адсорбированной влагой ухудшают условия формирования соединения. [c.41]

Наряду с окислением железа, в стали могут окисляться и другие составляющие (в особенности при сварке легированных сталей). Их окисление определяет режим оплавления — скорость и интенсивность. При неправильно проведенном процессе наблюдается кристаллизация отдельных участков торцов, и сварка оплавлением по своему взаимодействию с кислородом (и другими газами) приближается к сварке сопротивлением. Это имеет особое значение при начале осадки, когда прекращается оплавление, а сравнительно большие неровности на торцах не сразу закрываются при сдавливании. На этих участках металл может успеть закристаллизоваться и быстро покрыться окисной пленкой. [c.66]

Молибден Мо — измельчает зерно, увеличивает прочностные характеристики, особенно при повышенных температурах, образует стойкие карбиды, уменьшает теплопроводность сталей. Применяется в основном в виде малых добавок (до 0,5—0,6%). В условиях сварки мало активен. При сварке легированных сталей следует учитывать повышенную закаливаемость околошовных зон. [c.105]

Скорость охлаждения стали, особенно большой толщины, при сварке всегда значительно превышает обычную скорость охлаждения металла на воздухе, вследствие чего при сварке легированных сталей возможно образование мартенсита. [c.115]

Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод. С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для изготовления сварных конструкций в основном применяют конструкционные низкоуглеродистые, низколегированные, а также легированные стали. Главными трудностями при сварке легированных сталей являются склонность к образованию горячих трещин, закалочных структур и холодных трещин, а также обеспечение высоких механических свойств сварных соединений, особенно пластичности. Чем выше содержание углерода в стали, тем больше склонность к образованию трещин, тем труднее обеспечить необходимый уровень свойств в сварном соединении. Ориентировочным количественным показателем свариваемости стали извест- [c.97]

Для изготовления сварных узлов из легированных высокопрочных сталей используются известные способы сварки плавлением. Однако технологический процесс более сложен по сравнению со сваркой низколегированных сталей. Характерные особенности сварки закаливающихся сталей [c.299]

Неплавленые (керамические) флюсы (механическая смесь порошкообразных компонентов, связанных раствором или спеканием), К ним относятся также магнитные флюсы. По сравнению с плав-леными флюсами они менее чувствительны к ржавчине, окалине и влаге на поверхности свариваемых кромок деталей. Это особенно важно при строительно-монтажных работах на открытом воздухе. Керамические флюсы подразделяют на три группы для сварки низкоуглеродистых сталей (К-2, К-3, КВС-19, К-И), низколегированных сталей (К-3), для сварки легированных сталей и наплавочных работ (КС). [c.469]

Большое развитие получила автогенная обработка металлов. К удачным новинкам относятся технология резки специальных легированных сталей, первые образцы машин с фотоэлектронным копированием, приборы для кислородной резки с пневматическим приводом, цеховые установки для получения пиролизного газа и т. д. На многих заводах основной объем работы в заготовительных цехах выполнялся при помощи кислородной резки. Вновь получила широкое использование газовая сварка, особенно на монтажных работах и при сварке металлов малых толщин. [c.122]

При сварке легированных сталей необходимо использовать специальные сварочные проволоки, содержащие раскислители (марганец и кремний) — Св08ГС, Св08Г2С, СвО,7ГС, которые предохраняют от окисления легирующие добавки свариваемого металла (защитный газ СО2 — сильный окислитель). Подробно металлургические особенности процесса сварки в углекислом газе рассматриваются в работе [18]. [c.382]

В зависимости от рода получаемого шлака электродные покрытия могут быть разбиты на кислые и основные. Важнейшим моментом, определяющим качество покрытия, является степень его раскислённости или окислительная способность образуемых им шлаков. Даже в условиях весьма эффективной защиты расплавленного металла от вредного внешнего воздействия атмосферного кислорода нераскис-лённые или слабо раскисленные шлаки могут насытить металл шва значительным количеством кислорода за счёт перехода свободных окислов из шлака в металл. Аналогичное явление может иметь место при использовании в покрытии рудных компонентов, которые при нагреве выделяют свободный кислород, например, марганцевая руда. В советской практике для многих марок толстопокрытых электродов применяются главным образом основные рас-кислённые покрытия, особенно при сварке легированных сталей. Для регулирования химического состава металла шва и его механических свойств в советской практике в подавляющем большинстве марок покрытых электродов, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, практикуется легирование через покрытие. Для этой цели используются в основном различные ферросплавы, которые одновременно осуществляют и другие функции в электродном покрытии (раскисление, создание мелкозернистости металла шва, повышение устойчивости дуги, улучшение технологических свойств шлака). [c.297]

Интересны также дефектоскопы, отличающиеся профилем рабочего зазора в магнитных головках [79]. Изменение угла линии и формы рабочего зазора головки по отношению к направлению ее движения способствует лучшему выявлению разноориентированных дефектов, особенно поперечных трещин, встречающихся при сварке легированных сталей. В этом направлении оригинальной является конструкция сканирующей системы с вращающейся кареткой [80, 81]. [c.21]

Для сварки легированных сталей находят применение низкокремнистые флюсы, содержащие не более 35% 5102 в сочетании или с низкоуглеродистой проволокой, или с соответствующей легированной электродной проволокой. Примером низкокремннстого флюса является флюс АН-10, который обычно применяют для сварки низколегированных сталей низкоуглеродастой электродной проволокой. Особенностью низкокремнистых флюсов является повыщен-ная склонность сварных швов к порнстостн. Области применения и химический состав сварочных флюсов приведены в табл. 135 и 136. [c.309]

Для сварки легированных сталей и для наплавочных работ применяются специальные керамические флюсы КС, основой которых является так называемый пассивный флюс, обеспечивающий полу чение наплавленного металла при использовании низкоуглероди стой проволоки, мало отличающегося от проволоки по составу Введение в пассивный флюс соответствующих легирующих компо нентов позволило создать флюсы для сварки и наплавки легиро ванных сталей. Сам по себе пассивный флюс может быть исполь зован для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталет" особенно ответственных конструкций. В табл 138 приведено три состава пассивных флюсов, разработанных различными авторами. [c.312]

В результате процесса дуговой электрическо11 сварки образуется сварное соединение, кристал.лическая структура которого делится на три зоны зону основного металла, где структура осталась неизменной зону термического влияния — участок основного металла глубиной 3—6 мм (при ручной сварке) и 2—4 мм (при автоматической), прилегающий к шву, в котором произошли структурные изменения, и зону наплавленного металла, имеющую собственную структуру. Наиболее опасной с точки зрения возможности нарушения целостности соединения является зона термического влияния, особенно при сварке легированных сталей. [c.14]

Очень большое значение для качества сварных соединений, выполненных при ппзких температурах, пмеет предварительный подогрев основного металла. С помош,ью подогрева ведут борьбу с трегцпнообразованпем, улучшают пластические свойства сварного соединения, а прп сварке в жестком контуре улучшают состояние металла, снимая внутренние остаточные напряжения. Кроме этого, подогревая кромки детали перед сваркой в зимних условиях, попутно очищают этим соединяемые участки от снега, влаги и ржавчины, предупреждая возможность образования пор в металле шва. Режим подогрева зависит от окружающей температуры и марки сталп. Иногда, особенно прп сварке легированных сталей, применяют подогрев и после окончания сваркп с целью снизить скорость охлаждения сварного соединения и улучшить его качество. [c.39]

Двухслойные стали сваривают вручную качественными электродами, автоматами и полуавтоматами под флюсом, в защитных газах и электрошлаковой сваркой. Особенности сварки двухслойных сталей заключаются в том, что для каждого слоя основного и облицовочного (высоколегированного) металла необходима особая технология сварки. Форма разделки кромок (ГОСТ 16098—70) должна обеспечивать возможность раздельной сварки каждого слоя с проваром на всю глубину металла. При сварйе легированного слоя необходимо обеспечить минимальное разбавление сварочной ванны проплавленным основным металлом, в противном случае могут появиться трещины и снизятся пластические свойства металла. Между швами, свариваемыми со стороны основного (низколегированного), и швами со стороны облицовочного (высоколегированного) металлов, доджно быть предусмотрено наложение разделительного слоя, что позволяет предотвратить нежелательное проплавление разнородных металлов. [c.186]

Для сварки легированных сталей применяют низкокремнистые флюсы, содержащие не более 35% SiOj, в сочетании или с низкоуглеродистой проволокой, или с соответствующей легированной электродной проволокой. Особенностью низкокремнистых флюсов является повышенная склонность сварных швов к пористости. Области применения и химический состав сварочных флюсов приведены в табл. 46 и 47. [c.129]

Сварка стали. При условии соблюдения всех приведенных выше указаний сварка стали обыкновенного качества, как напримеп применяемой в котлостро-ении, не представляет никаких особенных затруднений. Иначе однако обстоит дело со сваркой легированных сталей. С повышением в стали содержания углерода сваривать ее становится труднее. Электродами, богатыми углеродом, применяемыми для твердых С., можно сваривать лишь при обратной полярности (- - на электроде). Наоборот, сталь с присадкой никеля и марганца сваривается особенно хорошо. Эти металлы, как и хром, влияют на сплав в том направлении, что он сохраняет свою структуру, полученную при нагреве, также и по охлаждении до комнатной Г, благодаря чему ему можно придать вязкость и легкую обрабатываемость. Одновременно с этим такое состояние характеризуется и немагнитностью. Подобные стали называются аустенитовыми. Они служат также для изготовления нержавеющих сталей. Другие присадки, как вольфрам, олово, алюминий, мышьяк и титан, если только содержание их в сплаве превышает известный процент, чувствительно понижают степень его пригодности к свариванию. К нежелательным примесям при дуговой С.относятся также сера и фосфор,общее содержание к-рых в стали не должно превышать 0,06 %. Фосфор один не влияет на С., но может привести к холодно-ломкости. Т. о., если дело идет о С. высококачественных сталей, сварщик весьма заинтересован в их составе. В общем требуется, чтобы для С. применялись по возможности только хорошо свариваемые аустенитовые стали. Поглощение газов всегда вредно отражается на С., кислород ведет к хрупкости, а азот—к образованию неплотной, сильна [c.117]

При сварке легированных сталей, содержащих легкоокисляющиеся элементы, к флюсам для ЭШС предъявляются специфические требования. Для максимального снижения окислительной способности эти флюсы строятся на основе фтористого кальция (ОФ-1). Для снижения электропроводности в состав флюса вводят AI2O3 и СаО (ОФ-6, ОФ-7 и др.). Важной особенностью таких флюсов является их способность обессеривать металл. Кроме того, вследствие высокой электропроводности фто-ридные шлаки позволяют вести процесс на низком напряжении. Благодаря этому снижается перегрев основного металла в ОШЗ. [c.149]

Закономерности взаимодействия жидких металла и флюса относятся также к сварке легированных сталей под низко- и среднекремнистыми, низко- и среднемарганцевыми флюсами. Характерной особенностью яв-ляется то, что благодаря обычно повышенному содержанию марганца [c.254]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...