Сварка легированных сталей

Большинство конструкционных легированных сталей сваривается газовой сваркой удовлетворительно. Сварка этих сталей имеет ряд особенностей, так как происходит частичное выгорание легирующих примесей, вследствие чего металл шва теряет свойства стали данной марк и. Легированные стали хуже проводят тепло, чем низкоуглеродистая сталь, и поэтому больше коробятся на воздухе, особенно в прилегающих к шву участках, и склонны к образованию трещин.

Низколегированные стали для строительных конструкций (например, 15ХСНД и 10ХСНД) хорошо свариваются газовой сваркой. Мощность наконечника выбирают 75-100 дм³/ч при левой и 100-130 дм³/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. При сварке применяют нормальное пламя и проволоку Св-08, Св-08А или Св-10Г2 по ГОСТ 2246-60. Для улучшения качества наплавленного металла целесообразно проковывать шов светло-красном калении (800-850 ⁰С) с последующей нормализацией металла шва. Флюс не применяют.

Низколегированные молибденовые и хромомолибденовые теплоустойчивые стали для котлостроения. Газовая сварка этих сталей может использоваться при монтаже и ремонте паровых котлов и трубопроводов.

Пламя применяют только нормальное, мощностью 100 дм³/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. При сварке применяют проволоку марок Св-08ХНМ, Св-10НМ, Св-18ХМА, Св-10ХМ, Св-10МХ по ГОСТ 2246-60. Сварку ведут небольшими участками длиной по 15-25 мм, поддерживая весь свариваемый участок при температуре светлокрасного каления.

При толщине металла свыше 16 мм все изделия необходимо подвергать предварительному равномерному подогреву до 250-350 ⁰С, сохраняя эту температуру постоянной в процессе сварки. Для этого изделие во время сварки подогревают вспомогательными горелками или другими способами.

При окружающей температуре минус 10 ⁰С сварку сталей 15М и 20М толщиной 10 мм можно вести без предварительного подогрева, а при большей толщине – с подогревом до 250-350 ⁰С. Хромомолибденовые стали 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ при минус 10⁰С сваривают с подогревом до 250-300⁰С, независимо от толщины металла.

Кромки перед сваркой зачищают до металлического блеска. При толщине металла до 5 мм сварку ведут в один слой, при большей толщине применяют многослойную сварку. Вначале «пролуживают» кромки, для чего кромки в вершине шва расплавляют и сваривают без добавления присадочного металла с целью получения полного провара вершины шва. Длина пролуженного участка не должна превышать 15-25 мм, так как при большей длине в данном месте возможно появление незаметной трещины, которая может остаться в шве. Для уменьшения выгорания хрома и молибдена металл сварочной ванны нужно поддерживать в возможно более густом состоянии, не перегревая его.

Сварку ведут с наименьшим числом перерывов. При возобновлении сварки после перерыва необходимо равномерно подогреть шов в данном месте (при сварке труб – вес стык) до 250-300 ⁰С с целью предупреждения появлении трещин. Усиление шва располагают симметрично к оси шва обеспечивая плавный переход от наплавленного металла основному.

Полной термообработке (нормализации) подлежат барабаны и деталь котлов при толщине металла свыше 10 мм 950 ⁰С для хромомолибденовой стали. Выдержки при этой температуре из расчета 1-1,5 мин на 1 мм толщины металла и охлаждения спокойном воздухе до 300⁰С.

При сварке труб и сварке на монтаже допускается также местная термообработка в виде отжига. Местной термообработке подвергаются все сварные соединения паропроводных и коллекторных труб. Дли молибденовых и хромомолибденовых сталей нагрев при отжиге производится до 680-700 ⁰С (для хромомолибденованадиевых -720-740 ⁰С) с выдержкой 4-5 мин на 1 мм толщины металла и медленным охлаждением до 250-300 ⁰С. Для хромомолибденовых сталей местная термообработка производится индукционными нагревателями, кольцевыми газовыми горелками и муфельными электропечами сопротивления. Сварное соединение должно быть нагрето по всему периметру на ширине не менее 100 мм в обе стороны от шва.

Низколегированные хромокремнемарганцовые стали (хромансиль). При газовой сварке этих сталей содержащиеся в них марганец, хром и кремний частично выгорают, что вызывает появление в шве включений окислов, шлаков и непровара. Для предупреждения этого сварку ведут нормальным пламенем, наконечником мощностью 75-100 дм³\ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Окислительное пламя вредно, так как увеличивает выгорание хрома, кремния и марганца. Применяют или низкоуглеродистую проволоку Св-08 и Св-08А или легированную Св-18ХГСА и Св-18ХМА.

Сварку ведут в один слой. Перед сваркой листы предварительно прихватывают через 20-30 мм при толщине листов от 0,5-1,5 мм и через 40-60 мм при толщине 2 мм и более. Прихватки располагают на расстоянии 10-15 мм от края листа или угла сварного соединения. Большое значение для качества шва при сварке это стали имеют тщательная очистка и подгонка кромок, а также точное соблюдение зазора между ними, который должен быть одинаков по всей длине шва. Эти стали при резком охлаждении склонны к образованию трещин в шве и около него. Поэтому по окончании сварки горелку нужно отводить медленно, одновременно подогревая факелом пламени металл конечного участка, на площади радиусом 20-40мм. Сварку нужно производить возможно быстрее, без перерывов, не задерживая пламя на одном месте. Для уменьшения коробления прихватку и сварку ведут от середины шва к его концам.

Закалку производят нагревом вначале до 500-650 ⁰С с выдержкой при этой температуре из расчета 1,5 мин на 1 мм толщины (но не менее 5 мин) и последующим нагревом до 880 ⁰С с той же выдержкой. После этого деталь охлождабт в масле температуры 20-50 ⁰С или сначала в горячем масле (190 ⁰С), а потом в масле температуры 20 ⁰С

Отпуск состоит в нагреве до 400-600 ⁰С с последующим охлаждением в горячей воде (60 ⁰С). Чем ниже температура отпуска, тем выше прочность, но меньше пластичность металла шва.

Дата добавления: 2015-08-17