3. Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой;

2. Подготовить образцы для сварки;

3. Провести процесс сварки труб:

- без подогрева (один образец);

- с предварительным подогревом (два образца);

4. Провести отжиг сварного соединения, выполненного с предварительным подогревом. Температура отжига 750º С;

5. Замерить твердость сварных образцов (сварной шов и околошовная зона);

6. Построить кривые, характеризующие изменение твердости металла шва и околошовной зоны в поперечном сечении образца от расстояния до центра шва;

7. Подготовить микрошлифы образцов;

8. Исследовать микроструктуры образцов, сделать фотографии структуры и измерить микротвердость.

Таблица 2.1.

Состав и свойства низко- и среднелегированных теплоустойчивых сталей

Марка стали	Содержание * в % легирующих элементов					Ас1	Ас3	Ar3	Ar1	σB	σ02	δ	ψ	αH, кгс·м/см2	Термообработка
	С	Сr	Mo	V	W	ºC				кгс/мм2		%
12ХМ 12Х1МФ 15Х1М1Ф 34ХМ 15Х5М 15Х5МФ 15Х5ВФ 12Х2МФСР	0,16 0,08-0,15 0,1-0,16 0,3-0,4 0,15 0,15 0,15 0,08-0,15	0,8-4,1 0,9-1,2 1,1-1,4 0,9-1,3 4,5-6 4,5-6 4,5-6 1,6-1,9	0,4-0,55 0,25-0,35 0,9-1,1 0,2-0,3 0,45-0,6 0,45-0,6 - 0,5-0,7	- 0,15-0,3 0,2-0,35 - - 0,4-0,6 0,4-0,6 0,2-0,35	- - - - - - 0,4-0,7 0,4-0,7	785 740-780 770-800 755 815 - 830 775-825	870 880-900 875-920 800 848 - 910 865-925	- 820-830 - 750 775 - 845 770-820	- 720-740 - 700 718 - 775 715-765	45 48 58 80 40 60 40 48	24 26 35 60 22 42 22 26	19 21 18 - 22 16 22 21	35 55 50 40 50 65 50 -	5-6 10 5 6 12 10 12 -	Горячекатаная нормализация с высоким отпуском Закалка с высоким отпуском Отжиг Нормализация с высоким отпуском Отжиг Нормализация с высоким отпуском

* Содержание Si, Mn, S, P в пределах, допустимых для качественных сталей

Таблица 2.2.

Пределы отношения Ме/С для теплоустойчивых сталей и свойства этих сталей при повышенных температурах.

Усредненная величина критического отношения Ме/С при 550ºС 10,4, при 700ºС 5,6

Марка сталей	Ме/С	Кратковременные испытания		Длительные испытания*		Термообработка**
		σ02, кгс/мм2	ºС	σ104/ σ105, кгс/мм2	ºС
12ХМ 12Х1МФ 15Х1М1Ф 15Х5М	10-23,5 11,3-31,8 16,2-35,5 35,6-73	27 25 23 33 32 27 34,4 30,7 28,7 47 40 30,7	500 550 600 500 550 600 500 550 595 500 550 600	16,5/12 11/7,3 - 19/16 14/10,5 - /17 /13 - 21/18 11/7,5 6,2/4,2	510 540 - 520 560 - 525 550 - 500 550 600	Н – 900 - 920º О – 630 – 650º Н – 960 - 1030º О – 680 – 760º Н – 1020 - 1050º О – 740 – 760º Н – 1000º О – 700º

* длительная прочность – числитель при 10⁴ ч, знаменетель при 10⁶ ч. ** Н – нормализация, О - отпуск

Таблица 2.3.

Условия сварки основных теплоустойчивых сталей, термообработка сварных соединений и свойства ЗТВ

Марка стали	Температура воздуха при сварке, ºС	Подогрев, ºС	Свойства ЗТВ после сварки			Термообработка	Свойства ЗТВ после термообработки
			НВ	σН, кгс/мм2	Основные составляющие микроструктуры
							НВ	σН, кгс/мм2
12ХМ	-20	150-250	200	8	Сорбит	При толщине до 20 мм не проводится. Свыше 20 мм – отпуск при 680-700 ºС 2 ч	200	10
12Х1МФ (15Х1М1Ф)	-10	300-350	230	5	Сорбит + мартенсит	Отпуск 710-740 ºС 2-3 ч	240	8
15Х5М (12Х5ВФ)	0	300-350	380	6	Мартенсит	Отпуск 740-760 ºС 3-5 ч	240	8
34ХМ	0	300-350	440	3	То же	Отпуск** 630-650 ºС 2-3 ч	200	6

* термообработка указана для сварки с получением металла шва, близкого по составу к свариваемой стали.

** проводится сразу после сварки