- •Содержание
- •1. Структура и свойства высоколегированных специальных сталей
- •1.1. Классификация и характеристика высоколегированных специальных сталей и сплавов.
- •1.2. Влияние некоторых элементов на коррозионную стойкость сталей и сварных соединений
- •1.3. Свариваемость и влияние на нее легирующих элементов.
- •IV. Ванадий (V).
- •2. Металлургические особенности электродуговой сварки высоколегированных сталей.
- •2.1. Легирование металла шва при сварке высоколегированных сталей. Особенности.
- •2.2. Общие вопросы металлургии электродуговой сварки высоколегированных сталей
- •2.3. Некоторые металлургические особенности газоэлектрической сварки высоколегированных сталей (сварка в среде защитных газов).
- •2.4 Металлургические особенности электродуговой сварки под флюсом высоколегированных сталей
- •2.5. Металлургические особенности электродуговой сварки высоколегированных сталей покрытыми электродами
- •3. Горячие трещины сварных швов высоколегированных сталей и меры их предотвращения.
- •3.1. Факторы, определяющие склонность металла высоколегированных сварных швов к образованию горячих трещин.
- •3.2. Влияние химического состава и структуры высоколегированных швов на их стойкость против образования горячих трещин
- •3.3. Технологические меры повышения стойкости аустенитных швов против образования горячих трещин
- •4. Холодные трещины в сварных швах высоколегированных сталей, причины их возникновения и меры предотвращения
- •5. Особенности сварки специальных высоколегированных сталей.
- •5.1. Сварка закаливающихся высоколегированных сталей.
- •5.1.1. Влияние термического цикла сварки на структуру и свойства закаливающихся сталей
- •5.1.2. Сварка высоколегированных сталей с 13 % хрома
- •5.2. Сварка высокохромистых ферритных сталей влияние термического цикла сварки на структуру и свойства ферритных сталей.
- •5.3. Сварка аустенитных высоколегированных сталей.
- •5.3.1. Влияние термического цикла сварки на свойства аустенитных сталей
- •5.3.2. Сварка хромоникелевых аустенитных сталей (на примере сварки сталей 12х18н9т и 08х18н10т).
- •5.4. Особенности сварки разнородных специальных легированных сталей
- •5.4.1.Сварные соединения сталей, разнородных по составу и структурному классу
- •5.4.2. Особенности сварки разнородных сталей аустенитными швами.
- •2. Сварка никелевых хладостойких сталей (типа 06н6, 06н9); сварка средне-углеродистых низколегированных высокопрочных сталей (30хгса, 30хгсна и др.); сварка высокохромистых сталей.
- •6. Термическая обработка сварных соединении специальных сталей
- •6.1. Термическая обработка сварных соединений аустенитных сталей
- •I— закалка;II—стабилизирующий отжиг
- •6.2. Термическая обработка сварных соединений низколегированных теплоустойчивых сталей
- •6.3. Термическая обработка сварных соединений высоколегированных хромистых сталей.
- •I—мкк;II—-фаза;III— 475-град хрупкости
- •7.2 Ультразвуковая сварка пластмасс
- •9. Особенности сварки алюминия и его сплавов.
- •10. Особенности сварки титана и его сплавов
- •11. Применение сварки в медицине
2.2. Общие вопросы металлургии электродуговой сварки высоколегированных сталей
Современные высоколегированные стали, даже не подвергнутые специальному металлургическому улучшению- вакуумному, электрошлаковому, плазменно-дуговому переплавам, — отличаются хорошей раскисленностью и высокой чистотой по кислороду и вредным примесям.
С целью приближения свойств металла шва к свойствам основного металла при сварке стали стремятся ограничить насыщение сварочной ванны кислородом, серой, фосфором, а в ряде случаев —углеродом и даже кремнием и, кроме того, обеспечить хорошее раскисление жидкого металла, а также измельчить структуру шва..
Литой металл шва, как правило, по пластичности и вязкости несколько уступает катаному металлу.
Засорение же шва указанными примесями может привести к ухудшению его свойств и снижению работоспособности сварных изделий.
Несмотря на большую растворимость и полезность азота в высоколегированном металле по сравнению с углеродистым нелегированным или низколегированным, чрезмерное насыщение жидкого металла сварочной ванны азотом за счет воздуха (при сварке с нарушением защиты) может вызвать пористость шва, особенно при многослойной сварке.
2.3. Некоторые металлургические особенности газоэлектрической сварки высоколегированных сталей (сварка в среде защитных газов).
1. Для газоэлектрической сварки сталей различных классов имарок в качестве защитных сред применяют:
а) аргон,
б) реже гелий,
в) чаще углекислый газ,
г) смеси аргона с кислородом (до 3—5% последнего), аргона с углекислым газом (до 15—25% СО2), 75% аргона с 22% углекислого газа и 3% кислорода, аргона с азотом и углекислого газа с кислородом (до 3% О2).
2. Сварка в инертных газах (аргон, гелий) выполняется чаще неплавящимся вольфрамовым электродом без присадки или с присадкой металлической проволоки соответствующего состава, реже плавящимся электродом, а в активных окисляющих газах — только плавящимся металлическим электродом.
3. При газоэлектрической сварке сталей происходит прямое окисление элементов металла в той или иной степени насыщение его азотом и водородом, причем в связи с небольшим содержанием влаги и азота в аргоне при использовании его в качестве защиты металл шва весьма мало насыщается азотом, незначительно окисляется (больше при нарушении защиты зоны сварки и попадания туда воздуха) и несколько насыщается водородом за счет влаги в газе и на поверхности кромок свариваемого металла и присадочной проволоки.
4. Добавка к аргону кислорода в количестве до 5% приводит к небольшому окислению элементов проволоки при дуговой сварке плавящимся электродом, причем хром в этом случае окисляется незначительно.
Несколько более интенсивное окисление элементов наблюдается при сварке в углекислом газе.
Несмотря на высокую окислительную способность углекислого газа, равно как и смеси аргона с 3—5% кислорода,окисление элементов при защите сварочной зоны этим газом значительно меньше, чем при сварке без защиты или с недостаточной защитой, т. е. окислительная способность углекислого газа меньше окислительной способности воздуха.
При сварке в углекислом газе легированных сталей происходит некоторое науглероживание металла шва. Науглероживание тем вероятнее и больше, чем меньше исходное содержание углерода в металле и больше в нем содержится легирующих элементов, обладающих сильным химическим сродством к кислороду (Ti,A1,Si). При этом происходит восстановление этими элементами углерода из его окисла и переход в металл. Так, например, при сварке нелегированных сталей прирост углерода в наплавленном металле на 0,01% наблюдается при исходной концентрации углерода в проволоке 0,05% и более; при сварке высоколегированных сталей соответствующими проволоками науглероживание наплавленного металла значительно больше. Прирост углерода при этом в зависимости от режима сварки и наличия раскислителей в проволоке может составить 0,02 и даже 0.04%.
Науглероживание необходимо учитывать при разработке и использовании проволок для сварки коррозионностойких сталей, особенно с весьма низким содержанием углерода и предназначенных для изготовления аппаратуры, работающей в условиях воздействия сильных агрессивных сред:
а). Несмотря на низкое исходное количество углерода в рассматриваемом случае следует предусматривать введение в шов соответствующего количества ниобия для стабилизации металла.
б). Лучше для этого использовать активный газ (смесь аргона с кислородом), что не только предотвратит науглероживание металла шва, но даже обеспечит окисление исходного содержания углерода и снижение его в шве.
в).Увеличение свободного кислорода в зоне дуги при сварке (при активном защитном газе) сопровождается некоторым снижением содержания серы в наплавленном металле, что повышает вероятность образования горячих трещин.
Следует отметить, что вопросы металлургии и технологии газоэлектрической сварки нержавеющих сталей в активных газах, особенно в смесях газов, изучены недостаточно и в настоящее время решение их является весьма актуальной задачей.