Термическая обработка стали сварных конструкций

Термическая обработка сталей в состоянии поставки (нормализация или закалка с последующим отпуском) осложняет сварку в связи с возникновением в зонах термического влияния участков разупрочнения, нагретых до температур Асз или температуры отпуска стали. Разупрочнение металла околошовной зоны можно устранить нормализацией с последующим отпуском. Однако местная высокотемпературная термическая обработка сварных соединений приводит к разупрочнению близлежащих участков металла, а термическая обработка всей сварной конструкции часто затруднена. [c.320]

Некоторые стали, даже закаливающиеся при сварке, позволяют до начала нагрева под термическую обработку охлаждать сварные конструкции и узлы до комнатных температур. В результате наличия в сварных соединениях значительного количества мартенсита с течением времени в них могут образовываться холодные трещины (см. 49) термическая обработка в этих случаях должна начинаться до момента образования трещин. Этот период для различных сталей может быть разным, примерно от десятка минут до нескольких десятков часов. Этим временем ограничивается перерыв между сваркой и термической обработкой узлов или конструкций [c.379]

Диффузионная сварка деталей из быстрорежущей стали Р18 на оптима льном режиме (Т = 1373 К, р = 9,8 МПа, t = 5 мин, рв = 0,13 Па) позволила получить качественное соединение (рис. 1, 2). Изучение микроструктуры соединения показало полное отсутствие каких-либо признаков оплавления металла и наличия ледебуритной структуры даже в тонких соприкасающихся слоях. Физическая граница раздела между свариваемыми деталями не обнаружена. Термическая обработка (отжиг) сварных конструкций после сварки способствует увеличению прочности соединения более чем в 2 раза (рис. 3). Разработанную технологию используют при восстановлении режущего инструмента, изготовленного из стали PIS. [c.127]

Межкристаллитная коррозия (рис. 9) типична для коррозион-но-стойких сталей, проходит между кристаллами и поражает границы зерен. Склонность к коррозии появляется при неправильной термической обработке сталей, которые теряют прочность и вязкость. В первую очередь этот вид коррозии проявляется в виде растрескивания поверхности, а затем и полного распада. С точки зрения разрушения наиболее опасным местом сварных конструкций из аустенитных сталей является зона основного материала, прилегающая к металлу сварного шва. Так называемая ножевая коррозия напоминает по форме надрез ножом в узкой зоне на границе металла шва и основного g [c.25]

Часто для деталей и узлов из высокопрочных или термоупрочненных сталей возникает необходимость их термической обработки после изготовления конструкций [65]. При этом ставятся задачи восстановления высокопрочных характеристик ослабленных участков, снижения отрицательного влияния сварочных пластических деформаций и остаточных напряжений. Такие рекомендации изложены в монографии Винокурова [66] применительно к рациональному использованию отпуска сварных соединений. [c.44]

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]

Для сокращения продолжительности термической обработки стали часто охлаждают не с печью, а на спокойном воздухе - нормализация (см. рис. 4.6, а, 7). Нормализацией, например, исправляют структуру перегретой стали сварных конструкций. [c.488]

Строительные конструкционные стали должны быть прочными, обладать хорошей пластичностью в горячем и холодном состоянии, хорошей свариваемостью, должны быть дешевыми и не содержать дорогих и дефицитных легирующих элементов. Строительные конструкционные стали — все низколегированные стали перлитного класса. Они прочнее нелегированных углеродистых сталей, поэтому конструкции одинаковой грузоподъемности, изготовленные из легированных строительных сталей, весят меньше, чем изготовленные из углеродистых сталей. Стали для конструкций и сооружений, подверженных динамическим нагрузкам, должны обладать достаточно высокой ударной вязкостью в рабочих условиях. Строительные стали применяют в состоянии поставки (без дополнительной термической обработки). Часто строительные конструкции изготавливают из гнутых профилей и листов. Поэтому строительные стали должны быть достаточно пластичными. Стальные конструкции изготовляют преимущественно сварными. При их изготовлении широко применяют автоматическую и полуавтоматическую сварку. Чтобы обеспечить хорошую свариваемость без предварительного и сопутствующего подогревов, в строительные стали вводят не более 0,15% углерода при невысоком суммарном содержании легирующих элементов (до 2—3%). Сварные швы строительных сталей не требуют последующей термической обработки. [c.165]

В соответствии с заказом сталь поставляется в термически обработанном состоянии или без термической обработки сталь для сварных конструкций при толщине проката более 25 жл должна поставляться в термически обработанном состоянии. [c.232]

Широкое внедрение прогрессивных способов резки, сварки, термической обработки, контроля сварных соединений прн строительно-монтажных работах требует умелою н грамотного использования вновь выпускаемого оборудования и передовой технологии знания характерных особенностей и технологических приемов при сварке различных новых марок сталей и сплавов, применяемых в строительных конструкциях. [c.4]

О необходимости термической обработки стали после сварки приближенно судят по максимальной твердости околошовной зоны. Опытом установлено, что в сварных конструкциях, не требующих термической обработки, твердость околошовной зоны и. металла шва после сварки достигает величины не более 280— 300 НВ. Углеродистая сталь с содержанием углерода до 0,35% имеет твердость околошовной зоны 200—250 НВ, поэтому, как правило, не нуждается в термообработке после сварки. Величина твердости околошовной зоны находится в пропорциональной зависимости от содержания углерода и легирующих примесей в стали. [c.186]

На фиг. 304 изображена конструкция нижней станины ковочно-штамповочного пресса усилием 6300 т. Станина сварена из листов толщиной 120—240 мм из стали марки Ст. 3 электрошлаковым способом с применением соединений в тавр и угловых. В процессе изготовления конструкция дважды подвергается термической обработке. Чистый вес конструкции 99,7 т. Черный вес литой конструкции без применения сварных соединений 155 т. [c.511]

Значительно чаще применяется термическая обработка для улучшения структуры и свойств металлов швов и зоны термического влияния в сварных конструкциях из углеродистых и особенно легированных сталей. При этом для улучшения структуры и свойств закаленных зон сварных соединений обычно применяется высокий отпуск. [c.377]

Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газе- и нефтепроводов, ферм, котлов и т. д. Все строительные конструкции, как правило, являются сварными, и свариваемость — одно из основных свойств строительной стали. Поэтому в соответствии со сказанным в предыдущем параграфе строительная сталь — это низкоуглеродистая сталь с С<0,22—0,25%. Повышение прочности достигается легированием обычно дешевыми элементами — марганцем и кремнием. В этом случае и при низком содержании углерода предел текучести возрастает до 40— 45 кгс/мм (предел прочности до 50—60 кгс/мм"), а при использовании термической обработки и выше. [c.400]

При сварке стали 2-й группы следует применять предварительный и сопутствующий подогревы, промежуточную и последующую термическую обработку, назначаемые в зависимости от толщины свариваемых элементов, жесткости конструкции, химического состава стали и требований, предъявляемых к сварным соединениям. [c.137]

Основной задачей термической обработки является достижение уровня требуемых механических свойств сварных соединений и специфических свойств, определяемых назначением конструкции (ударных, знакопеременных, коррозионных, низкотемпературных). Термическую обработку применяют по полному циклу (закалка с отпуском), обычно назначаемому по марке свариваемой стали, и только отпуску (для снятия напряжений) — высокому (600—650° С) или низкому (200—300° С). [c.142]

Низкоуглеродистая конструкционная сталь невысокой прочности, но высокой пластичности марок 15, Юкп, 15Г, 20, 20Г, 25 и 25Г применяется для изготовления из проката, поковок, труб, листов, ленты и проволоки различных неответственных малонагруженных деталей, и том числе деталей сварных конструкций. Сталь применяется без термической обработки, после нормализации и цементации пли цианирования с последующей закалкой и отпуском. [c.252]

Низколегированная сталь или сталь повышенной прочности (табл. 1—22, рис. 1—7) широко применяется в горячекатаном состоянии или после термической обработки для изготовления различных деталей, трубопроводов и аппаратов, работающих при температурах до 450° С, и сварных конструкций в вагоностроении, сельскохозяйственном и других отраслях машиностроения, на транспорте, мостостроении и главным образом в строительстве. [c.291]

Длительность цикла естественного старения крупных деталей обыкновенно ограничивается 20 сутками, но иногда этот срок уменьшается или увеличивается в несколько раз в зависимости от конфигурации и назначения детали. При обработке металлоконструкций также возникает необходимость в снятии напряжений сварных швов. Металлоконструкции, изготовленные из сталей, обладающих плохой, ограниченной и удовлетворительной свариваемостью, подвергаются термической обработке по режиму стали до и после сварки. При хорошей свариваемости материала металлоконструкции, работающие в условиях статиче ской нагрузки, термической обработке не подвергаются. При динамической нагрузке проводится термическая обработка после сварки по режиму стали. Борьба с внутренними напряжениями заготовок ведется главным образом путем улучшения технологичности конструкций деталей и введением операций старения. [c.398]

Однотипными сварными соединениями считают производственные соединения, идентичные по марке стали соединяемых элементов, по типу и конструкции соединения (включая форму подготовки кромок), по маркам и сортаменту используемых сварочных материалов, по способу, положению и режимам сварки, по методам и режимам подогрева и термической обработки, выполненные с применением аналогичного сварочного и термического оборудования, контролируемые одними и теми же методами по единым нормам с соотношением максимальных и минимальных толщин и наружных диаметров свариваемых элементов не более 1,65 (по номинальным толщинам и диаметрам соответственно). [c.315]

В массивных сварных балках и колоннах каркасов котлов остаточные напряжения могут достигать большой величины, особенно при неправильном выборе последовательности сварки их элементов. Металл, находящийся в сложнонапряженном состоянии под действием остаточных напряжений, приобретает хрупкость, особенно при понижении температуры. Отмечались случаи хрупкого разрушения балок и ферм каркаса от ударов при монтаже в зимних условиях, а также разрушения эстакад топливоподачи при резких колебаниях температуры зимой в северных районах Советского Союза. Для снижения опасности хрупкого разрушения стальных ко.ч-струкций, монтируемых и эксплуатируемых при температурах ниже —30° С, их необходимо изготовлять из спокойной стали, отличающейся более высоким порогом хладноломкости, чем кипящая и полуспокойная сталь. В цехах, в которых изготовляют сварные конструкции для котлов, температура не должна быть ниже 0°С. Сварные соединения каркасов термической обработке не подвергают. [c.204]

Для получения заданной структуры металла все детали и узлы после сварки, правки, гибки и вытяжки следует подвергать закалке с высоким отпуском. При отсутствии возможности проведения термической обработки готовых сварных конструкций термической обработке должны подвергаться отдельные их детали или части до сборочной сварки. Для всех узлов и деталей рекомендуются следующие режимы термической обработки для сталей углеродистых и низколегированных — закалка с последующим высоким отпуском или нормализация для стального фасонного литья - высокотемпературная нормализация при темп атуре, несколько превышающе температуру рекристаллизации аустенита (1000—1050°С), с последующей закалкой и высоким отпуском или нормализацией. Для узлов и деталей, которые из-за сложной конфигурации или технологических трудностей не могут быть подвергнуты закалке, рекомендуется нормализация. [c.138]

Рассматриваемые стали широко применяются в строительстве и машиностроении СтО — неответственные элементы конструкций Ст1 — связевые соединения, анкерные болты Ст2 — элементы неответственных сварных конструкций, оконные переплеты, заклепки СтЗ — в горячекатаном состоянии основной материал в строительстве в виде сортового, фасонного и листового проката, детали машиностроения, не подвергающиеся термической обработке Ст4 — строительные конструкции повышенной прочности, детали машиностроения в нетермообработанном и улучшенном состоянии Ст5, Стб, Ст7 в горячекатаном и термообработанном состояниях — детали машиностроения с повышенной прочностью. [c.67]

Технологию сварки для этих сталей выбирают из условий соблюдения комплекса требований, обеспечивающих прежде всего равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном соединении. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние, а деформация конструкции должна быть в пределах, не отражающихся на ее работоспособности Металл шва при сварке низкоуглеродистой стали незпачительно отличается по своему составу от основного металла — снижается содержание углерода и повышается содержание марганца и кремния. Однако обеспечение равнопрочности при дуговой сварке не вызывает затруднений. Это достигается за счет увеличения скорости охлаждения и легирования марганцем и кремнием через сварочные материалы. Влияние скорости охлаждения в значительной степени проявляется при сварке однослойных швов, а также в последних слоях многослойного шва. Механические свойства металла околошовной зоны подвергаются некоторым изменениям по сравнению со свойствами основного металла — при всех видах дуговой сварки это незначительное упрочнение металла в зоне перегрева. При сварке стареющих (например, кипящих и полуспокойных) низкоуглеродистых сталей на участке рекристаллизации околошовной зоны возможно снижение ударной вязкости металла. Металл околошовной зоны охрупчивается более интенсивно при многослойной сварке по сравнению с однослойной. Сварные конструкции из низкоуглеродистой стали иногда подвергают термической обработке. Однако у конструкций с угловыми однослойными швами и многослойными, наложенными с перерывом, все виды термической обработки, кроме закалки, приводят к снижению прочности и повышению пластичности металла шва. Швы, выполненные всеми видами и способами сварки плавлением, имеют вполне удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин из-за низкого содержания углерода. Однако при сварке стали с верхним пределом содержания углерода могут появиться кристаллизационные трещины, прежде всего в угловых швах, первом слое многослойных стыковых швов, односторонних швах с полным проваром кромок и первом слое стыкового шва, сваренного с обязательным зазором. [c.102]

Большие скорости охлаждения сварных соединений ири электродуговой сварке приводят к фиксации структур, соответствующих околосолидусным температурам. Таким образом, металл сварного соединения находится в структурно неравновесном состоянии по отношению к рабочи.м температурам конструкции. Термическая обработка — аустенизация сварных соединении ири 1050—1150° С или ниже часто сопровождается охлаждением на воздухе илп же охлаждение производится с такими скоростями, которые также приводят к неравновесным структурам. Вследствие этого при эксплуатации (температура более 350—400 С) развиваются диффузионные процессы и в стали появляются новые структурные составляющие (явление термического старения), что может явиться причиной ухудшения пластических свойств металла, часто без уве.тичения прочности. [c.107]

Макаров. Э. Л. Влияние иредварителытой термической обработки стали на процесс образования холодных трещии прп сварке. Сб. Прочность сварных конструкции ЛГ., Машиностроение . 19G5. [c.230]

Для ответственных и тяжелонагруженных конструкций и среднелегированных закаливающихся сталей, не подвергающихся после сварки термической обработке, применяют сварные соединения с аустенитными швами. Аустенитный шов имеет высокук> пластичность и вязкость даже в литом состоянии. [c.580]

Указанное требование при сварке сталей 1X13 и 2X13, как правило, удовлетворяется существующей практикой термической обработки. Поэтому сварные соединения сталей типа Х13 не имеют заметного разупрочнения в участке высокого отпуска при сварке Особенности структурных превращений высокохромистых сталей при сварке предъявляют также ряд требований по времени начала отпуска сварных конструкций. Так, для деталей большой жесткости из перлитных сталей, свариваемых с высоким подогревом, иногда применяется в целях устранения опасности образования трещин отпуск сварной конструкции непосредственно после сварки без промежуточного охлаждения изделия. Для высокохромистых сталей эта практика использована быть не может, так как в этом случае (кривая 2, фиг. 15) в шве и околошовной зоне произойдет феррито-карбидное превращение, сопровождаемое образованием грубой крупнозернистой структуры (фиг. 16, а) с низкими пластичностью и вязкостью. В этом случае, как показали исследования, ударная вязкость металла шва при комнатной температуре. 36 [c.36]

Из стали обыкновенного качества изготовляют горячеката1п,1Й рядовой прокат (балки, прутки, [ивеллеры, уголки, листы и поковки), Указап>п е полуфабрикаты широко применяют для строительных и других сварных, клепаных и болтовых конструкций (балок, ферм, конструкций подъемных крапов, корпусов сосудов и аппаратов, каркасов паровых котлов, драг и т, д,), а также для мало напряженных деталей машин (осей, валов, шестерен, пальцев траков, втулок, валиков, болтов, гаек и т. д,). Л 1ногие детали машин упрочняют термической обработкой, [c.250]

Повышение сопротивления элементов конструкций хрупкому разрушению с учетом изложенных выше основных механических закономерностей возникновения,развития и остановки хрупких трещин должно осуществляться путем рационального проектирования, правильного выбора металла и технологии изготовления, контроля и наблюдения за состоянием конструкций в эксплуатации. При этом задача сводится к обеспечению возможности снижения критической температуры хрупкости и повышения разрушающего напряжения. Решение этой задачи достигается снижением концентрации напряжений, уменьшением возможности динамических перегрузок, применением термической обработки сварных соединений, снижением начальной дефектности конструкций. Значительное снижение критической температуры возможно в результате легирования термообрабатываемых сталей при этом наибольший эффект достигается при легировании сталей никелем. [c.68]

Низкоуглеродистые стали 08 и 10 применяют без термической обработки для малонагруженных деталей, тонколистовую сталь используют для холодной штамповки изделий. Сталь 10 применяется для изготовления элементов сварных конструкций, корпусов и лрубных пучков теплообменных аппаратов, трубопроводов, змеевиков и других деталей, работающих от. минус 40 до плюс 450 к которым предъявляются требования высокой пластичности. [c.85]

Стали 15, 20, 25 чаще применяют без термической обработки или в нормализованном состоянии. Низкоуглеродистыс качественные стали используют и для ответственных сварных конструкций, а также, зля деталей машин упрочняемых пе.ментацией. Сталь 20 применяется для изготовления трубопроводов, змеевиков, труб перегревателей, трубных п чков теплообменных аппаратов, работающих от минус 40 до плюс 475 С. [c.85]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

В соответствии с разработанными рекомендациями (ГОСТ 14892—69) для >ч азанных целей могут применяться листовой, сортовой и фасонный прокаты пз углеродистых сталей по ГОСТ 380—71, ГОСТ 6713—75, ГОСТ 1050—74 и tO T 803—66 и низколегированных сталей по ГОСТ 19281—73, ГОСТ 1982—73 и ГОСТ 5520—69 без дополнительной термической обработки. Легированные стали применяют после термической обработки согласно данным, приведенным в ГОСТ 14892—69 . Там же приведены рекомендации относительно применения труб и стальных отливок, изготовления сварных конструкций и применяемых при этом электродов. [c.39]

Стали аустенитного класса. Это наиболее широко распространенная группа сталей, применяемая для изготовления сварных конструкций, работающих в интервале температур от +20° — до —269° G. Прочность сталей этого класса определяется главным образом легированием твердрго раствора и практически не зависит от режима термической обработки., [c.135]

В случае серийного изготовления однотипных изделий из листовых материалов при 100%-ном контроле стыковых сварных соединений ультразвуковой дефектоскопией или просвечиванием допускается сварка одной контрольной пластины для каждого вида сварки на партию изделий. При этом в одну партию может быть объединено не более пят-нацати изделий котлов или сосудов одного вида из листовой стали одной марки, имеющих одинаковые конструкцию стыков и формы разделки кромок, выполняемых по единому технологическому процессу и подлежащих термической обработке по одному режиму, если цикл изготовления не превышает трех месяцев. Размеры свариваемых контрольных пластин должны позволять вырезать из них образцы для механических испытаний и металлографических исследований всех видов, а также для возможных повторных механических испытаний и металлографического исследования. [c.592]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...