Сварка конструкций из сталей различного химического состава

В справочнике представлены основные сведения о сталях различных классов, наиболее широко используемых для сварных конструкций. Описаны металлургические процессы и технологические особенности электродуговой сварки углеродистых, легированных и высоколегированных сталей под флюсом, в среде защитных газов и покрытыми электродами с подробными рекомендациями и характеристиками сварочных материалов. Приведены структура, химический состав, механические и коррозионные свойства сварных швов и соединений. Описаны способы уменьшения и устранения напряжений и деформаций, возникающих при сварке. [c.2]

Если основным металлом является углеродистая (и часто кипящая) сталь с повышенным содержанием примесей (серы и фосфора), то ее состав изменяется по толщине и длине изделия. Поверхность конструкции из такого материала, будучи более чистой, чем внутренняя часть, обладает и более высокой коррозионной стойкостью, чем материал с таким же средним химическим составом, но с равномерным распределением химических элементов напротив, срединные участки металла имеют значительное количество примесей. В этом случае тщательная многопроходная сварка с разделкой с небольшим разбавлением при использовании присадочного металла повышенной чистоты обеспечивает более высокие механические свойства стали. При сварке с глубоким проваром происходит перемешивание различных слоев металла, вследствие чего на поверхность всплывает загрязненный металл из срединной части. [c.195]

Графитовые детали, узлы, изделия входят в состав металлических конструкций, применяются в композиции с самыми различными металлами. Тщательный анализ известных механизмов удаления окислов при нагреве металла в вакууме и серия экспериментов показали, что испарение и диссоциация окислов железа в условиях высоких температур и степени разрежения, обычно применяемых при диффузионной сварке, — процессы малозначительные или не имеют места. Однако положение может изменить, если металл нагревать в присутствии графита. В этих условиях возможны процессы диссоциации окислов, поскольку углерод связывает кислород в СО и СОа, в результате чего парциальное давление кислорода становится намного ниже равновесного. Возможно, что данные процессы имеют место только на начальной стадии сварки графита со сталями, иначе протекание их сопровождалось бы увеличением толщины твердых продуктов на графите, чего не наблюдалось. Скорость процесса восстановления зависит от многих факторов. Кроме внешних условий (температуры, давления, характера восстановления), на скорость реакции оказывают влияние и физико-химические свойства самого восстанавливаемого вещества, его минералогический состав, структура, состояние поверхности и т. д. Учесть одновременно все эти факторы и дать единое математическое выражение скорости пока не удалось. При исследовании сварки графита с титаном применяли титан ВТ1 и графит с пористостью до 80%. Для получения равнопрочного соединения графита с титаном необходима степень разрежения 1-10 Па и давление не выше 4,9 МПа При этом давлении наблюдалась деформация со стороны титана. Для ее устранения давление снижено до 2,9 МПа. Наличие органического связующего материала в графита затрудняло процесс сварки его [c.239]

Сравнительно широко применяются композитные соединения при сварке сталей одного класса, близких по своим физическим свойствам, но имеющих различный химический состав и механические свойстйа. Однако и в этом случае, как показали исследовании института электросварки им. Патона [23], в сварочных соединениях из низколегированных сталей в зоне сплавления при определенных соотношениях легирующих элементов может наблюдаться концентрационная неоднородность, приводящая к разрушению по зоне сплавления при вибрационной нагрузке. При сварке композитных Соединений возникают вопросы, связанные с выбором электродов, режима подогрева и отпуска после сварки и обеспечения уровня прочностных и пластических свойств таких соединений. Обычно композитные соединения применяются при изготовлении корпусов цилиндров мощных турбин. Корпуса изготавливаются в виде сварных конструкций, в которых области, подвергающиеся действию высоких температур, выполнены из стали 20ХМФ или 15Х1М1Ф, а области, работающие при низких температурах, изготовляются из углеродистой стали 25Л. [c.150]

Процесс сварки конструкции сопровождается термическим и деформационным воздействиями на свариваемый металл, производимыми при определенных условиях, связанных с технологией получения неразъемного соединения. Данные условия определяют способ сварки, тип и химический состав применяемых материалов (сварочной проволоки. электрода, флюса, газа и т. д.) и зависят от многих факторов, главными из которых являются марка свариваемых сталей и сплавов, их толщина и тип сварной конструкции (балка, ферма, оболочка, детали машин, корпуса раз/шчно-го рода изделий). При этом химический состав и механические свойства металла шва, выполненного, например, сваркой плавлением, в значительной степени отличаются от состава и свойств основного металла, так как на стадии существования сварочной ванны происходит смешивание наплавляемого присадочного металла и расплавляемого основного. Поэтому с точки зрения химического состава и механических свойств принято считать, что в сварном соединении имеются как минимум два различных металла — свариваемый и металл шва. Последний рассматривают как [c.13]

В настоящее время накоплен обширный экспериментальный материал по данным испытания различных легированных сталей, например марганцевых, кремниевомарганцевых, хромомолибденовых, с применением количественных (ИМЕТ-4, ЛТП МВТУ) и технологических проб (Рива, TS, крестовая). При этом для каждой из систем легирования изучено влияние содержания различных легирующих элементов (С, Мп, Si, Сг, Мо, В и др.) и вредных примесей (S, Р и др.) на сопротивляемость образованию холодных трещин, и определены эмпирические зависимости эквивалента углерода, устанавливающие допустимые соотношения между элементами, входящими в состав сталей. Эти соотношения не имеют универсального характера, так как зависят от ряда факторов, например конструкции сварного соединения и его жесткости, структурного класса присадочного или электродного материалов, способа и режимов сварки. Эти факторы изменяют не только уровень напряжений и характер их распределения в сварных соединениях, но и кинетику структурных изменений, степень развития химической неоднородности по границам зерен околошовной зоны вблизи линии сплавления со швом, содержание водорода и другие особенности, обусловливающие образование холодных трещин при сварке. Наиболее существенны при прочих равных условиях жесткость соединения и структурный класс металла шва. В связи с этим использование данных об эквивалентах углерода ограничивается обычно частными случаями, связанными с предварительными сравнительными оценками различных плавок стали или способов их выплавки в исследовательских целях. После этого, как правило, проводятся испытания стали с помощью технологических проб, в наибольшей степени соответствующих реальным условиям сварки конструкции соединений и технологическим факторам. [c.174]

Область применения и особенности метода. Ручная и автоматическая аргоно-дуговая сварка все шире применяется при изготовлении и монтаже трубопроводов и конструкций из нержавеющих сталей. Основные преимущества аргоно-дуговой сварки высокая коррозионная стойкость, прочность и плотность сварных швов отсутствие выгорания элементов, почти полный переход их из сварочной проволоки в шов отсутствие флюсов и обмазок, влияющих на химический состав наплавленного металла отсутствие брызг. Важейшим свойством аргоно-дуговой сварки является возможность сваривать металл различной толщины, даже очень тонкий, с хорошим формированием обратной стороны шва. Это позволяет применять аргоно-дуговую сварку для заварки корня шва в стыках ответственных трубопроводов. [c.69]

Свойства сварных соединений зависят от металла шва и свойств различных зон термического влияния. Для подавляющего большинства сталей удается получить такой химический состав металла шва и его структуру, которые обеспечивают прочность и пластичность металла шва не ниже, а во многих случаях и выше тех же характеристик основного металла. Как правило, этого удается достигнуть непосредственно после сварки, а в некоторых случаях — после термической обработки сварной конструкции. Свойства околошовной зоны в основном зависят от реакции основного металла на термический цикл сварки на них крайне мало влияет состав металла шва. В большинстве случаев, в особенности для сложнолегированных сталей, чувствительных к термическому циклу сварки, задача обеспечения необходимых механических свойств сварных соединений сводится к достижению необходимых свойств металла в зо- [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...