Аустенитные сварные швы

Аустенитные сварные швы имеют крупнозернистую анизотропную структуру. Гранецентрированные кристаллы аустенита начинают расти перпендикулярно кромке сварного шва и по мере за- [c.212]

Сварка делает возможным изготовление ротора из двух разнородных сталей горячие части ротора, расположенные на периферии, могут быть изготовлены из стали аустенитного класса, а центральная часть — из стали перлитного класса. Такой ротор показан на фиг. 66, е. Сварка в конструкции турбинных роторов может играть и вспомогательную роль. Так, ротор, показанный на фиг. 66, г, образован центральной цельнокованой частью с валом, на который насажены диски. Насадные диски передают крутящий момент ротору через сварные швы, соединяющие их с валом. Благодаря такой конструкции удается избегнуть концентрации напряжений, возникающей в случае передачи крутящего момента с помощью шпонок. Для повышения гибкости соединения на валу делается выточка. [c.115]

Патрубки чаще всего приваривают к корпусу, однако при крупных размерах они обычно крепятся фланцами, даже если требуется устанавливать их иод большим углом к стенке корпуса. Все сварные швы при приварке патрубков формируются без применения присадочного металла, что кроме сведения к минимуму риска возникновения усталостного разрушения делает неразрушающий контроль относительно легким, поскольку по внутреннему диаметру аустенитное покрытие будет отсутствовать. [c.171]

Первичная структура, т. е. структура металла шва, возникшая при затвердевании сварочной ванночки, в зависимости от химического состава и условий первичной кристаллизации жидкого металла может быть однофазной (аустенитной) или двухфазной. Типичная однофазная структура сварного шва аустенит-лой стали и аустенитного сплава показана на рис. 22, а и б. Сварной шов может иметь двухфазную первичную структуру следуюш,их типов аустенитно-ферритную (рис. 22, в) или фер-ритно-аустенитную (рис, 22, г), представляюш,ую собой смесь кристаллов аустенита у и первичного феррита б аустенитно-карбид-ную (рис. 22, д), представляющую собой аустенит и первичные карбиды к эвтектического (ледебуритного) происхождения аустенитно-эвтектическую с эвтектической составляющей не карбидного характера. Появление эвтектической фазы Э может быть вызвано серой, фосфором (рис. 22, ж), кремнием, цирконием, ниобием, титаном, бором (рис. 22, в) и другими легирующими элементами, которые способны образовывать эвтектику с основными составляющими шва (железом, никелем, хромом) или друг с другом. Сварные швы могут иметь и более сложную, например т р е х -фазную, первичную структуру у + S + Э. [c.98]

Сварные швы аустенитных сталей обладают транскристаллической макроструктурой. Ярко выраженная транскристаллизация особенно четко обнаруживается при многопроходной сварке — в многослойных швах при обычном травлении не удается обнаружить границы отдельных валиков (для этого требуется специальное травление). Столбчатые кристаллы каждого последующего слоя служат продолжением кристаллитов нижележащего слоя (рис. 23). В результате образуются кристаллы, как бы перерастающие из слоя в слой. [c.100]

Особый интерес представляет поведение бора в аустенитных сварных швах. Ввиду ничтожной растворимости в никеле и железе и весьма низкой температуры эвтектики (см. табл. 34) бор даже в гомеопатических дозах вызывает катастрофическое растрескивание аустенитных швов (рис. 79) [15, 28]. Подобное действие он оказывает и на сварные швы обычных сталей. По мере повышения содержания бора, поведение его меняется — из возбудителя трещин он становится эффективным средством их предотвращения (рис. 79). Пожалуй, на примере бора наиболее четко проявляется диалектика металлургии. Один и тот же элемент, в зависимости от конкретных условий и прежде всего в зависимости 200 [c.200]

Свойства при комнатной температуре. Сварные швы аустенитных сталей типа 18-8, обладая двухфазной аустенитно-феррит-иой структурой, даже без термической обработки обычно не уступают основному металлу по показателям прочности или даже превосходят его, но имеют более низкие пластические свойства. Имеется прямая связь между структурой шва и его механическими свойствами. [c.230]

Аустенитные и аустенитно-ферритные сварные швы в натуральном состоянии обладают практически одинаковыми механическими свойствами, определяемыми при испытании на растяжение. Однако по ударной вязкости однофазные аустенитные швы в 1,5—2 раза превосходят швы с двухфазной аустенитно-феррит-ной структурой. Они, в ряде случаев, несмотря на литую структуру, практически не уступают по этому показателю основному деформированному металлу. [c.239]

Материалы, приведенные в настояш,ем разделе, свидетельствуют о том, что сварные швы аустенитных сталей, выполненные в соответствии с основными правилами сварки этих сталей, независимо [c.241]

Благодаря дисперсному распределению ферритной составляющей, сварные швы обычно более чувствительны к длительному нагреву, чем аустенитная литая сталь такого же химического состава, но обладающая более крупной структурой. [c.257]

Влияние термообработки и фазового состава сплавов. Аустенитные коррозионностойкие стали показывают наибольшую устойчивость к питтинговой коррозии в закаленном состоянии. Отпуск нержавеющих аустенитных сталей в области температур, вызывающих склонность к межкристаллитной коррозии (650 °С) значительно понижает также их стойкость к питтинговой коррозии [41, 50]. Снижение коррозионной стойкости сталей после отпуска может быть связано с обеднением границ зерен хромом в результате выпадения карбидов хрома. Зоны, обедненные хромом, в связи с их худшей пассивируемостью, помимо их большей склонности к межкристаллитной коррозии могут стать местами преимущественного возникновения питтингов. Поэтому сварные швы на нержавеющих сталях могут иметь повышенную склонность к питтинговой коррозии. [c.97]

Сварные швы выполняются узкими валиками без значительных колебаний электрода. Размеры валиков, выполняемых аустенитно-ферритными электродами ЦТ-15 и ЦТ-23, не должны превышать в зависимости от диаметра электрода [c.145]

Сварные соединения аустенитных паропроводов с толщиной стенки более 20 мм подвергаются термической обработке по режиму аустенизации, т. е. закалке на аустенит. Сварные швы труб из этих сталей с толщиной стенки до 20 мм аустенизации в монтажных условиях подвергать не обязательно. Аустенизация, состоящая в нагреве до 1 100 25°С, выдержке при этой температуре в течение 1 ч и быстром охлаждении, наряду со снятием сварочных напряжений, приводит к повышению пластичности сварного соединения и выравниванию структуры щва и прилегающей к нему зоны. В аустенитно-ферритных швах, выполненных электродами ЦТ-15, ЦТ-16 и др., аустенизация обеспечивает почти полное растворение феррита, что заметно ослабляет или даже полностью исключает процесс образования хрупкой сиг-ма-фазы в процессе последующей эксплуатации. [c.211]

Для повышения коррозионной стойкости аустенитных сталей в них и в их сварные швы вводят стабилизирующие легирующие элементы — титан, тантал, ниобий и др., а также ограничивают содержание углерода. [c.28]

Сварные швы, имеющие двухфазную аустенитно-ферритную структуру (3—5% феррита), менее склонны к межкристаллитной коррозии, чем чисто аустенитные швы. Значение легированного (хромистого) феррита заключается в следующем [c.90]

Наиболее опасный вид межкристаллитной коррозии, развивающейся вглубь на границе шва и основного металла, называется ножевой коррозией. К ножевой коррозии склонны сварные швы однофазных аустенитных сталей, особенно в конструкциях, работающих при повышенных температурах. Можно повысить [c.15]

Аустенитные стали значительно отличаются от обычных углеродистых сталей по своим теплофизическим и механическим свойствам. Сварные конструкции из коррозионностойких сталей эксплуатируются обычно в контакте с агрессивными средами, при повышенных температурах, в усложненных условиях осмотра и ремонта. Все перечисленные факторы обусловливают специфичность технологии сварки хромоникелевых аустенитных сталей по сравнению со сваркой обычных углеродистых сталей. При изготовлении и монтаже конструкций и трубопроводов из нержавеющих сталей могут быть использованы различные методы сварки, каждый из которых также имеет свои особенности и специфику. Основная задача любого метода и любой технологии сварки — обеспечение необходимой эксплуатационной надежности сварных соединений и конструкции в целом. Обычно сварные швы должны быть коррозионностойкими, плотными и прочными, с этой точки зрения целесообразно рассмотреть наиболее общие особенности, затруднения и способы их преодоления при сварке аустенитных хромоникелевых сталей, в той или иной мере присущие всем методам сварки. [c.60]

При правильно построенном режиме сварки на хромоникелевых сталях аустенитного класса могут быть получены доброкачественные сварные швы, пригодные для эксплуатации в условиях повышенных температур в коррозионно-активных средах. [c.89]

Аустенитные сварные швы на стали типа 25-20 реагируют на термическую обработку аналогично чистоаустенитным швам ста- [c.128]

Аустенитные сварные швы из нержавеющей стали (например, 2о7о Сг- -207о N1) на углеродистой или низколегированной стали совершенно не корродировали в течение ряда лет в медленно движущейся морской воде. [c.445]

Сварные швы аустенитных сталей непосредственно после сварки обладают высокими механическими свойствами. Однако в результате теплового старения при температуре 350—875° С может произойти резкое падение ударной вязкости и снижение пластических свойств металла шва. Охрупчивание металла может явиться результатом выпадения вторичных карбидов по границам кристаллов и образования сигма-фазы при температуре 350—550 С. Для аустенитно-ферритных швов наиболее опасна температура 650—700° С, для чистоаустенитных 800—850° С. [c.146]

Имеется пример использования подобной конструкции ротора высокого давления для турбины мощностью 125 мгвт на параметры пара 622°, 317 ата электростанции Файло. Ротор изготовлен из двух поковок, сваренных между собой аустенитными электродами на никелевой основе. Аустенитная часть ротора ограничена ступенями, работающими в зоне высоких температур сварные швы вынесены в зону температур, допустимых для перлитной стали. Данный композитный ротор является запасным и, по имеющимся сведениям, в турбину не устанавливался. [c.132]

Гораздо лучше использовать листы наибольшего размера (массой до 50 т), что позволяет избежать нахлестовых или крестообразных швов. Все листы необходимо контролировать неразрушающими методами, чтобы выявить продольные дефекты и избежать проведения испытаний образцов, вырезаемых из толщи листа. Сварка является наиболее ответственной операцией и выполняется или ручным дуговым способом, или с помощью автоматов с применением соответствующих электродов и основных без-водородистых флюсов. Не рекомендуется делать сразу корневые швы. Например, когда кромки сферической крышки сваривают вручную, может наблюдаться коробление и смещение кромок, в результате чего образуются выступы. В этом случае сварщик вынужден заполнять появившиеся полости серией швов как с одной, так и с другой стороны листа. Поэтому отдельные листы собирают и прихватывают вместе сваркой с использованием специальных прокладок процесс начинают с этих подготовленных участков с наружной стороны, а затем переходят на внутреннюю. Избыточный металл сварного шва позднее удаляют механическим стюсобом. Сложные, на всю толщину корпуса, сварные шйы делают для приварки патрубков, которые изготавливают из отдельных поковок. В настоящее время используют заранее подготовленные секции с вваренными патрубками. В этом случае сварные швы легче подвергнуть термической обработке для снятия внутренних напряжений. Все сварные швы накладывают параллельно кромке, что позволяет обеспечивать достаточное пространство для передвижения электрода. Неразрушающему контролю подвергают все сварные швы (100%) до и посл снятия остаточных напряжений. Вся внутренняя поверхность корпуса реактора PWR и нижние части реактора BWR, которые подвергаются воздействию воды, имеют покрытие из аустенитной стали. Внутренняя поверхность патрубков также имеет аустенитное покрытие, которое выходит на наружную поверхность патрубков, чтобы обеспечить соединение их с трубами из аустенитных сталей. [c.165]

Помимо обнаружения нарушений сплошности сварных соединений для контроля качества швов аустенитных хромоникелевых сталей имеет большое значение контроль содержания феррита, которое должно быть не более 5 %. В противном случае возникают охрупчивание и понижение коррозионной стойкости наплавленного металла. Для измерения содержания ферритной фазы применяют ферритометры, например МФ-ЮФ, который позволяет контролировать сварные швы толщиной свыше 10 мм [38]. [c.386]

К. В. Любавский и В. А. Торопов исследовали сварные швы сталей-двух типов 16-12-3 (Сг—Ni—Мо) и 16-26-6, обладающие в натуральном состоянии аустенитной структурой. Сварные швы подвергали закалке после 10-минутного нагрева при 1350— 1400° С. В швах стали типа 16-26-6 указанная термическая обработка никаких изменений не вызвала — аустенитная структура сохранилась. В швах другого типа (16-12-3) после закалки обнаружена высокотемпературная фаза, которую авторы считают ферритом. В подтверждение этих соображений приводится схемати- [c.109]

Сигма-фаза, как будет показано ниже, вызывает резкое снижение пластических свойств аустенитных сварных швов и может явиться причиной хрупкого разрушения сварных конструкций из жаропрочных и окалиностойких сталей. Известен случай преждевременного выхода из строя трубчатки пиролизной печи одного из отечественных заводов синтетического каучука, изготовленной из стали типа 25-20. В сварных швах этой трубчатки, подвергавшихся наклепу в процессе изготовления, в результате нагрева при 800—870° С образовалось огромное количество а-фазы. Вследствие появления 0-фазы пластичность швов, особенно ударная вязкость, резко снизилась (от 16,0 до 2,0 кГ-м1см ), и после 3000 ч работы швы хрупко разрушились. Из литературы известны случаи аналогичных аварий сварных конструкций за рубежом, вызванных сигматизацией металла шва. [c.143]

Аустенитно-ферритные швы. В таких швах деформация вызывает дробление зерен аустенита, появление линий сдвига (рис. 53, а) и искажение формы первичного феррита. В результате наклепа растяжением ферритные образования дендритной формы вытягиваются вдоль направления деформации. Наклеп сжатием вызывает более интенсивное дробление аустенита, без заметного искажения формы феррита. На рис. 53, б показана микроструктура сварного шва стали 1Х18Н10Т, претерпевшего сложную пластическую деформацию в процессе холодной штамповки. Отчетливо видны границы зерен аустенита, образовавшихся внутри столбчатых кристаллов, линии сдвига и двойникование. [c.155]

Отрицательное действие ниобия на сварные швы аустенитных сталей типа 18-8 усиливается при использовании силикатных или даже низкокремнистых флюсов и кислых электродных покрытий. Поэтому известные достоинства основных шлаков и фтористокальциевого покрытия проявляются в наибольшей степени при наличии ниобия в металле шва. [c.210]

Известно, что с увеличением сечения однопроходных швов на углеродистых и низколегированных сталях ударная вязкость их заметно снижается и усиливается анизотропия металла шва — ударная вязкость вдоль и поперек столбчатых кристаллов, вдоль и поперек шва. Аустенитно-ферритные сварные швы свободны от этого недостатка. В табл. 47 для сравнения приведены резуль таты испытаний на pa tHMenne и ударный изгиб швов, сваренных в один проход на стали 1Х18Н10Т толщиной 10—50 мм. Химический состав швов практически одинаков. [c.239]

Сварные швы аустенитных сталей и сплавов, в отличие от обычных швов, подвержены самонаклепу. [c.244]

Длительное старение аустенитных сварных швов легированными элементами (например, швов типа 15-35, легированных W и Мо), образующими фазы Лавеса, приводит к столь же резкому падению ударной вязкости, как и старение швов, подверженных сигматизации (табл. 68 и рис. 102). Интенсивному старению подвержен и сам сплав типа 15-35 (ЭИ725), содержащий более 5% W. Швы содержат до 7% W и примерно 3% Мо. [c.259]

Влияние наклепа на кратковременные механические свойства сварных швов аустенитных сталей. Аустенитные стали отличаются от всех других типов конструкционных сталей способностью исключительно сильно наклепываться. Широко известно, что способность аустенита к наклепу используется в изделиях из высокомарганцевой стали Гатфильда (12—13% Мп). Хромоникелевые аустенитные стали и сварные швы таких сталей в результате пластической деформации становятся более прочными и менее пластичными. Наклеп резко повышает твердость аустенитных сварных швов. Увеличение твердости может быть достаточно большим, независимо от того, происходит ли в результате наклепа мартенситное или ферритное превращение. [c.261]

В обоих случаях металл шва имеет аустенитно-ферритное строение и, следовательно, подвержен сигматизации. На протяжении ряда лет вопрос о допустимости сг-фазы в сварных швах жаропрочных аустенитных сталей являлся предметом дискуссии. Теперь считают, что, несмотря на некоторое охрупчивание вследствие сигматизации, сварные аустенитно-ферритные швы могут быть допущены к длительной эксплуатации при условии, разумеется, ограничения содержания первичного феррита в шве. Обычно принято ограничиваться 3—5% феррита, т. е. тем, примерно, количеством, которое требуется для предотвращения горячих трещин в сварном шве. Сварные швы сталей рассматриваемого типа всегда или почти всегда содержат ниобий, так как он повышает длительную прочность сварных швов при высоких температурах. Ниже приведено влияние ниобия на длительную прочность металла шва при 650° С (напряжение" 24 /сГ/жж С, Nb — содержание углерода и ниобия в шве в%). [c.267]

Считали, что при аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом не приходится рассчитывать на глубокое проплавление основного металла, ввиду необходимости ограничивать величину тока из-за опасности сгорания вольфрамового электрода. Поэтому в слутае толстой аустенитной стали ориентировались на сварку с разделкой кромок по присадочной проволоке. Довольно часто разделка кромок действительно необходима. Если полное воспроизведение композиции свариваемого металла в шве сопровождается образованием горячих треш ин, приходится отказываться от сварки без разделки кромок. Но во многих случаях можно идти на одно-или двустороннюю сварку без разделки кромок с полным проплавлением кромок. Отсутствие угловых деформаций, малая скорость перемеш,ения дуги и своеобразный характер кристаллизации сварочной ванны в этом случае (см. 5, гл. IV) создают возможность предотвраш,ения горячих трещин. Было бы поэтому весьма заманчивым иметь возможность получать такие сварные швы при аргоно-дуговой сварке вольфрамовым электродом. [c.331]

Сварные швы, выполненные углеродистыми и низколегированными электродами (УОНИ-13/45, ЦМ-7 и др.) характеризуются критической скоростью деформации в диапазоне 3,3—5,7 мм1мин-, аустенитные швы (электроды АЖ-13-18, КТИ-5) —2—9 мм1мин. Стойкость против образования горячих трещин в аустенитных швах возрастает с увеличением содержания феррита (см. 3-1). [c.40]

Сварные швы с двухфазной структурой (аустенит-Ь +первичный феррит) более стойки против образования кристаллизационных трещин, чем однофазные аустенитные швы. Для получения такого двухфазного строения металла шва его необходимо легировать так называемыми элементами-ферритизаторами, к которым относятся Т1, А1, 2г, Ш, 51, Сг, ЫЬ, Мо и т. д. Основным ферртиза-тором в сварных швах высоколегированных сталей является хром. Если действие хрома принять равным единице, то ферритизирующая способность других элементов выразится следующими коэффициентами А1—2, 51—1,5, Мо—1,25, Ш—1, ЫЬ—0,5. [c.131]

Основные виды коррозии сварных соединений. Аустенитные сталп и сварные швы подвержены несколькил видам коррозионного разрушения, главными из которых являются межкристаллитная (МКК), общая жидкостная и коррозионное растрескивание [20, 24, 52, 81, 90]. Межкристаллитная коррозия наблюдается при выдержке стали или сварных швов при температурах 500—800° С или при медленном охлаждении пх с 900—1000° С. В процессе сварки участки металла в околошовной зоне подвергаются тепловому воздействию в области указанных температур п там может развиваться межкристаллитная коррозия. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...