- •Содержание задания
- •1. Виды сварных соединений
- •2. Материалы сварных конструкций
- •2.1. Влияние химического состава на свариваемость стали
- •2.2. Особенности сварки конструкционных сталей
- •2.3. Особенности сварки теплоустойчивых сталей
- •2.4. Особенности сварки коррозионностойких сталей
- •2.5. Особенности сварки жаростойких и жаропрочных сталей
- •3. Сварочные материалы
- •4. Виды дефектов при сварке. Технологичность и точность сварных конструкций
- •Числовые значения симметричных предельных отклонений линейных размеров и рекомендуемых припусков на механическую обработку
- •5. Основы технологии сварки
- •5.1. Выбор вида сварки и сварочного оборудования
- •5.2. Подготовка заготовок для сварных изделий
- •Предельные отклонения толщины
- •Предельные отклонения размеров заготовок для сварки
- •5.3. Приспособления для производства сварочных работ
- •6. Пример выполнения расчетно-графического задания «разработка конструкции и технологии производства сварного изделия»
- •6.2. Выбор заготовок и их подготовка для сварки
- •6.3. Порядок производства сварочных работ
- •6.4. Контроль качества сварочных работ
2.4. Особенности сварки коррозионностойких сталей
Основным легирующим элементом коррозионностойких сталей является хром, его содержание составляет около 13% (08X13, 12X13, 20X13 и др.). Одновременно они обладают жаростойкостью (до 650° С) и жаропрочностью (480 ... 500° С). Эти стали, имеют низкую теплопроводность, поэтому конструкции из них склонны к поводке и короблению. Хром способен окисляться и образовывать тугоплавкий шлак, что затрудняет сварку.
Сварку хромистых нержавеющих сталей ведут на мягких тепловых режимах, т. е. с малой плотностью тока, на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде), с малой скоростью охлаждения (при отсутствии сквозняков). Применяют электроды с фтористокальциевыми покрытиями. Рассматриваемые стали относят к мартенситному и мартенситно-ферритному классам, поэтому в зоне сварки в обычных условиях должна произойти закалка. При этом вероятность образования трещин очень высока, особенно на толстостенных и жестких конструкциях. Для улучшения свариваемости используют местный подогрев до 200 ... 300° С изделий с толщиной более 8... 10 мм. Верхний предел подогрева и время пребывания при этой температуре ограничены проявлением хрупкости или синеломкости. После сварки зона шва имеет повышенную твердость, поэтому сварные изделия через определенное время подвергают отпуску до температуры 700 ... 760° С. Отпуск способствует также восстановлению стойкости против межкристаллитной коррозии.
2.5. Особенности сварки жаростойких и жаропрочных сталей
Стали, являются высоколегированными, содержат хром (18,% и более), никель (8%. и более), молибден, ниобий и другие элементы. Одновременно данные стали, являются и коррозионностойкими. Большинство сталей относят к аустенитному классу, они имеют высокую пластичность, и, следовательно, низкую склонность к холодным трещинам. Однако наличие большого количества различных элементов при сварке ряда сталей может вызвать горячие трещины. Их вероятность снижается применением особо высококачественных сварочных материалов, полученных вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом, когда содержание вредных примесей фосфора и серы ничтожно, а также введением марганца, молибдена, вольфрама.
Стали данного класса склонны к сильному короблению, что необходимо учесть при разработке конструкции и технологии сварки; свариваемые детали следует жестко закреплять.
В процессе сварки вследствие сильного разогрева наблюдается выпадение карбидов хрома, что снижает коррозионную стойкость, стали и повышает склонность к межкристаллитной коррозии. Для предотвращения отмеченного явления используют, стали с очень малым содержанием углерода и наличием активных карбидообразующих элементов, например, титана. Сварку ведут при малых погонных энергиях с отводом тепла путем медных подкладок и водяного охлаждения, что позволяет ограничить время пребывания стали в зоне температуры активного выпадения карбидов хрома.
Снять внутренние сварочные напряжения и сформировать аустенитную структуру позволяет термическая обработка после сварки — аустенизация, заключающаяся в нагреве до 1000... 1100° С, и быстром охлаждении в воде или для тонкостенных изделий на воздухе.
Положительное воздействие оказывает проковка сварного шва сразу же после сварки, что приводит к измельчению структуры. Однако этот процесс трудоемок и возможен только на мелких изделиях простой формы в индивидуальном производстве.