Сварка высоколегированных сталей. Часть 3

Для получения высокой пластичности, вязкости и без потери антикоррозийных свойств сварного соединения необходимо нагреть металл до температуры 1000- 1100ºС, прогреть по всей толщине и быстро охладить в воде (закалка). Этот режим приемлем для хромоникелевых сталей аустенитного класса. Электроды для сварки высоколегированных сталей имеют основной тип покрытия и редко - смешанный. Электродный стержень близок по химическому составу к основному металлу, но с увеличенным количеством некоторых легирующих элементов (молибден, марганец, вольфрам), необходимых сварному шву, для придания ему мелкозернистой структуры и для улучшения механических свойств, в первую очередь пластичности.

В сварном стыке обязательно должен быть зазор (разумного размера) для свободной усадки шва при остывании. Сварку нужно вести по возможности тонкими электродами и швами при минимальной погонной тепловой энергии.

Подогрев до 100-300ºС высоколегированных сталей применяется тогда, когда по характеру микроструктуры основного металла, содержанию углерода, толщине металла и жесткости изделия сварной стык склонен к закалке либо к трещинам. Для мартенситных сталей и сплавов требуется подогрев изделия, а для аустенитных сталей в этом нет необходимости.

Цель подогрева - более равномерно распределять нагрев по изделию в процессе сварки и уменьшать скорость охлаждения изделия и после нее- для сталей, склонных к закалке.

Главной причиной появления пор при сварке жаростойких старей является водород. Источники водорода - флюс, электродное покрытие, защитный газ, различные наслоения с влагой. Свариваемые кромки должны быть чистыми. Сварочная проволока (в том числе и для электродов) для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами выпускается по ГОСТу 2246-70, которым предусмотрена 41 марка, например, марки СВ-06Х19Н9Т, СВ-04Х19Н9, СВ-05Х19Н9ФЗС2, СВ-10Х17Т, СВ-12ХПНМФ и др. Электроды )той группы применяются для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами, таких как: 15Х25Т, 08Х18Т1, 20Х23Н13, 20Х23Н18, 10Х23Н18, 15Х12ВНМФ, 14Х17Н2, 12Х18Н9, 12Х18Н10Т и др. Следует еще раз отметить, что никель улучшает свариваемость.

Газовая сварка высокоуглеродистых сталей может применяться только когда нет другого выхода, так как процесс этот непростой.

Небольшой избыток кислорода в пламени приводит к выгоранию хрома. В качестве присадки применяют сварочную проволоку, близкую по химсоставу к свариваемому металлу. При газосварке гитан выгорает полностью, что приводит к межкристаллитной коррозии. При нагреве до 500-800ºС и медленном охлаждении, что характерно для газовой сварки, выпадают из твердого раствора карбиды хрома по границам зерен (кристаллов), с потерей коррозионной стойкости. Для сварки необходим еще и флюс сложного состава: 28% мрамора, 30% фосфора, 10% ферромарганца, 6% ферросилиция, 6% ферротитана, 20% двуокиси титана.

Флюс разводится на жидком стекле и наносится на кромки детали в виде пасты. Сварка выполняется после высыхания флюса.

При наличии в настоящее время хороших электродов и источников питания дуги нет необходимости применять более сложную и малопроизводительную технологию сварки, да еще с потерей качества соединений.

Самым предпочтительным способом сварки высоколегированных сталей является автоматическая сварка, затем остальные, с учетом наименьшей погонной энергии.

Для повышения коррозийной стойкости сталей необходимо ускоренное охлаждение (вода, медные подкладки, обдув воздухом и другие приемы), минимальная продолжительность нагрева и по возможности меньшее количество вводимого тепла.

Сварка высоколегированных сталей. Часть 2 Сварочные работы Сварочные источники питания дуги. Основные понятия

Сварка высоколегированных сталей