- •Федеральное агентство по образованию
- •Научный редактор Кащук м.Г.
- •Предисловие
- •Введение
- •Условные обозначения
- •Рдс – ручная дуговая сварка штучными электродами;
- •Оцк – объемно-центрированная кристаллическая решетка;
- •Мхн – микрохимическая неоднородность.
- •1. Классификация сталей и сплавов
- •1. По химическому составу:
- •2. По назначению в зависимости от основных свойств:
- •3. По системе легирования:
- •5. По системе упрочнения твердого раствора:
- •2. Особенности работы сварных конструкций из специальных сталей и сплавов
- •3. Влияние легирующих элементов на процессы, протекающие в сталях при сварке
- •3.1. Влияние легирующих элементов на процессы, протекающие при нагреве
- •3.2. Влияние легирующих элементов на превращения аустенита при охлаждении
- •3.3. Влияние легирующих элементов на структурные превращения при сварке
- •3.4. Влияние легирующих элементов на физические свойства сталей
- •3.5. Влияние легирующих элементов на плавление и кристаллизацию металлов и сплавов
- •3.5.1. Особенности кристаллизации сварочной ванны
- •3.6. Химическая неоднородность сварного соединения
- •3.7. Влияние режима сварки на степень химической неоднородности сварного шва
- •4. Свариваемость легированных сталей
- •4.1. Горячие трещины в сварных соединениях
- •4.1.1. Методы повышения сопротивляемости сварных соединений образованию горячих трещин
- •4.2. Холодные трещины в сварных соединениях
- •4.2.1. Способы повышения сопротивляемости сварных соединений легированных сталей холодным трещинам
- •4.3. Ламелярные трещины
- •4.4. Трещины повторного нагрева
- •4.5. Хрупкие разрушения
- •4.6. Термическая обработка сварных соединений
- •5. Сварка жаропрочных перлитных сталей
- •5.1. Трудности при сварке жаропрочных перлитных сталей
- •5.2. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •5.3. Термическая обработка сварных соединений
- •Режим отпуска сварных соединений, выполненных дуговой сваркой
- •6. Сварка хромистых сталей
- •6.1. Общие рекомендации по сварке хромистых сталей
- •6.2. Сварка мартенситных сталей
- •4. Термообработка после сварки (табл. 12).
- •Тепловой режим сварки мартенситных сталей
- •6.2.1. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •6.3. Сварка мартенситно-ферритных сталей
- •6.3.1. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •6.4. Сварка ферритных сталей
- •6.4.1. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •7. Сварка аустенитных хромоникелевых сталей
- •Химический состав коррозионно-стойких сталей
- •Химических состав некоторых жаропрочных сталей
- •7.1. Трудности при сварке хромоникелевых сталей
- •4. Поры в наплавленном металле.
- •7.1.1. Трещины в сварных соединениях
- •7.1.2. Межкристаллитная коррозия сварных соединений
- •7.1.3. Охрупчивание металла сварного соединения при эксплуатации
- •7.1.4. Поры в наплавленном металле
- •7.2. Общие рекомендации по сварке аустенитных сталей
- •7.3. Технология сварки
- •7.4. Термическая обработка
- •8. Сварка разнородных сталей
- •8.1. Образование и строение зоны сплавления
- •8.2. Образование диффузионных прослоек в зоне сплавления
- •8.3. Дефекты сварных соединений
- •8.4. Рекомендации по сварке разнородных сталей
- •9. Сварка сплавов на никелевой основе
- •9.1. Трудности при сварке никелевых сплавов
- •Химическая неоднородность металла шва
- •9.2. Технология сварки и свойства соединений
- •Приложения
- •Перечень лабораторных и практических работ
- •Темы индивидуальных докладов
- •Условное обозначение элементов в марках сталей
- •Список использованной и рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Введение ……………………………………………………………... 4
8.3. Дефекты сварных соединений
К дефектам сварных соединений разнородных сталей относятся:
1. Технологические трещины в участках многослойных швов со значительным проплавлением основного металла и на границе раздела. Рекомендуется сварка с минимальным проплавлением.
2. Холодные трещины в диффузионных прослойках с мартенситной структурой. Применение аустенитных сварочных материалов является одним из путей решения этой проблемы.
3. Горячие трещины в соединениях аустенитных сталей разного легирования. Применение аустенитно-ферритных (до 5 % феррита) сварочных материалов уменьшает возможность образования ГТ.
4. Остаточные напряжения и деформации. Величина их определяется неравномерностью температурного поля (из-за разного коэффициента теплопроводности) и жесткостью соединяемых деталей.
Разность коэффициентов термического расширения сказывает меньшее влияние. Наиболее неблагоприятное влияние эти факторы оказывают при охлаждении изделия, что требует особого внимания при разработке теплового процесса сварки.
8.4. Рекомендации по сварке разнородных сталей
1. РДС обеспечивает наибольшую гибкость регулирования степени проплавления свариваемых кромок. Перспективными являются ЭЛС, сварка взрывом и диффузионная сварка.
2. Во всех случаях предпочтительными являются способы сварки, обеспечивающие минимальное проплавление свариваемых кромок сварного соединения.
3. Металл шва и режим термообработки выбирают в соответствии с рекомендациями табл. 27.
4. Режим сварки подбирают исходя из выбранных сварочных материалов и оптимальной погонной энергии.
5. Для уменьшения вероятности образования технологических трещин рекомендуют применять предварительный подогрев. Так, при сварке сталей разного легирования Тпп выбирают близкой к Тпп для более легированной стали; при сварке электродами на базе 12 % Сг Тпп > 300°С.
Таблица 27
Рекомендации по сварке разнородных сталей
Свариваемые стали |
Условия работы |
Металл шва |
Термообработка |
Разнолегированные перлитные |
Без нагрева |
Соответствующий менее легированной стали |
Предназначенная для сварных соединений из более легированной стали |
С нагревом до 580 С |
Промежуточное легирование | ||
Перлитная и ферритная или полуферритная |
Без нагрева |
Перлитный или аустенитный типа Х18Н10, Х25Н13 |
При перлитных – высокий отпуск (если требуется) |
С нагревом до 580 С |
Аустенитный, Ni 15 % |
– | |
Разнолегированные мартенситные |
Без нагрева |
Неаустенитный, соответствующий менее легированной стали |
Высокий отпуск |
Аустенитный, Ni = 40...60 % |
– | ||
С нагревом до 580 С |
Неаустенитный, соответствующий менее легированной стали |
Высокий отпуск | |
Охлаждение ниже -20 С |
Аустенитный, Ni = 40...60 % |
– | |
Разнолегированные аустенитные |
Без нагрева |
Аустенитный, соответствующий менее легированной стали |
– |
С нагревом до 650 С |
Аустенитный, промежуточного состава |
Аустенизация, стабилизирующий отпуск | |
Перлитная и аустенитная |
Без нагрева |
Аустенитный Х25Н15 или типа аустенитной стали |
– |
С нагревом до 580 С |
Аустенитный, Ni 35 % |
– | |
Разнолегированные высокопрочные |
Без нагрева |
Аустенитно-мартен-ситный с Co и Mo |
– |
Высокохромистая, ферритная и полуферритная |
Без нагрева |
Аустенитный, Ni = 20...25 % |
– |
Контрольные вопросы к главе 8
1. В каких случаях применяют сварку разнородных металлов?
2. Как влияет содержание никеля в металле аустенитного шва на ширину хрупких мартенситных прослоек?
3. Что означает понятие "реактивная диффузия"?
4. Как снижается миграция углерода в сварных соединениях?