Высоколегированные стали аустенитного класса
Наиболее распространенным типом аустенитных сталей по схеме легирования являются хромоникелевые, т.е. легированные достаточно большим количеством хрома и никеля. Стали данного класса в своем большинстве отличаются достаточно высокими показателями свариваемости, они достаточно широко используются в различных отраслях промышленности в качестве нержавеющих для изготовления сварных конструкций, эксплуатирующихся в условиях агрессивных сред, а так же для наплавки коррозионностойких слоев.
Одной из сложностей, возникающих при сварке и наплавке данных сталей, является утрата стойкости к межкристаллитной коррозии (МКК) сварного шва и околошовной зоны. Причиной этого является образование карбидов хрома, связанное с медленным остыванием металла после сварки. Поэтому для конструкций из аустенитных сталей, эксплуатирующихся в средах, вызывающих МКК, необходимо жестко задавать параметры режима сварки, влияющие на скорость остывания металла шва. Так при многопроходной сварке и наплавке сталей данной группы рекомендуется начинать наложение следующего валика только после того, как предыдущий остынет до температуры ниже 200°С.
Значения скоростей охлаждения, обеспечивающие стойкость к МКК, приведены на Рис. 4 .1.
Рис. 4.1. Значения скоростей охлаждения, обеспечивающие стойкость к МКК.
Титановые сплавы
Одной из особенностей титана и сплавов на его основе влияющих на технологию сварки является склонность к газопоглощению при относительно низких температурах вплоть до 350°С. В связи с этим при сварке титановых сплавов необходимо обеспечивать защиту поверхностей прогреваемых до указанных температур.
По структуре различают однофазные и двухфазные титановые сплавы – α, α+β. Однофазные упрочняются механически, двухфазные упрочняются термообработкой. Поэтому механические характеристики сварных соединений двухфазных титановых сплавов зависят от термического цикла сварки. К примеру, зависимость механических характеристик сплава ВТ-23 от скорости охлаждения приведены на рис. 4.2
Рис. 4.2. Механические свойства сплава ВТ-23 в зависимости от скоростей охлаждения.
Выбор ориентировочных режимов сварки или наплавки
Под режимом обработки понимают значения регулируемых параметров процесса. Вид и количество параметров определяются конкретным способом обработки. Например, при механизированной аргоно-дуговой сварке плавящимся электродом к основным параметрам режима относят такие, как скорость сварки, величину сварочного тока, падение напряжения на дуге, размер и скорость подачи присадочной проволоки, марку и расход защитного газа.
Параметры режима сварки определяются главным образом следующими факторами: способом сварки, конструкцией соединения, в первую очередь толщиной, видом свариваемого материала.
В ходе курсового проектирования необходимо подобрать те из параметров режима, которые в наибольшей мере определяют температурное поле в изделии. Для дуговой сварки это – сила тока, напряжение на дуге, скорость перемещения источника тепла, температура предварительного подогрева. Для лучевой обработки к параметрам определяющим температурный режим относятся эффективная мощность источника тепла, скорость его перемещения, а также диаметр пятна нагрева или коэффициент сосредоточенности. Выбор осуществляется с использованием источников [3,6,7,9,10,11].
В справочной литературе, как правило, приводился достаточно широкий диапазон параметров режима, и выбранные по справочным данным значения нуждаются в корректировке. Корректировка подобранных по справочной литературе параметров должна осуществляться математическим моделированием процессов распространения тепла при сварке и наплавке, ход моделирования описан ниже.