- •Федеральное агентство по образованию
- •Научный редактор Кащук м.Г.
- •Предисловие
- •Введение
- •Условные обозначения
- •Рдс – ручная дуговая сварка штучными электродами;
- •Оцк – объемно-центрированная кристаллическая решетка;
- •Мхн – микрохимическая неоднородность.
- •1. Классификация сталей и сплавов
- •1. По химическому составу:
- •2. По назначению в зависимости от основных свойств:
- •3. По системе легирования:
- •5. По системе упрочнения твердого раствора:
- •2. Особенности работы сварных конструкций из специальных сталей и сплавов
- •3. Влияние легирующих элементов на процессы, протекающие в сталях при сварке
- •3.1. Влияние легирующих элементов на процессы, протекающие при нагреве
- •3.2. Влияние легирующих элементов на превращения аустенита при охлаждении
- •3.3. Влияние легирующих элементов на структурные превращения при сварке
- •3.4. Влияние легирующих элементов на физические свойства сталей
- •3.5. Влияние легирующих элементов на плавление и кристаллизацию металлов и сплавов
- •3.5.1. Особенности кристаллизации сварочной ванны
- •3.6. Химическая неоднородность сварного соединения
- •3.7. Влияние режима сварки на степень химической неоднородности сварного шва
- •4. Свариваемость легированных сталей
- •4.1. Горячие трещины в сварных соединениях
- •4.1.1. Методы повышения сопротивляемости сварных соединений образованию горячих трещин
- •4.2. Холодные трещины в сварных соединениях
- •4.2.1. Способы повышения сопротивляемости сварных соединений легированных сталей холодным трещинам
- •4.3. Ламелярные трещины
- •4.4. Трещины повторного нагрева
- •4.5. Хрупкие разрушения
- •4.6. Термическая обработка сварных соединений
- •5. Сварка жаропрочных перлитных сталей
- •5.1. Трудности при сварке жаропрочных перлитных сталей
- •5.2. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •5.3. Термическая обработка сварных соединений
- •Режим отпуска сварных соединений, выполненных дуговой сваркой
- •6. Сварка хромистых сталей
- •6.1. Общие рекомендации по сварке хромистых сталей
- •6.2. Сварка мартенситных сталей
- •4. Термообработка после сварки (табл. 12).
- •Тепловой режим сварки мартенситных сталей
- •6.2.1. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •6.3. Сварка мартенситно-ферритных сталей
- •6.3.1. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •6.4. Сварка ферритных сталей
- •6.4.1. Технология сварки и свойства сварных соединений
- •7. Сварка аустенитных хромоникелевых сталей
- •Химический состав коррозионно-стойких сталей
- •Химических состав некоторых жаропрочных сталей
- •7.1. Трудности при сварке хромоникелевых сталей
- •4. Поры в наплавленном металле.
- •7.1.1. Трещины в сварных соединениях
- •7.1.2. Межкристаллитная коррозия сварных соединений
- •7.1.3. Охрупчивание металла сварного соединения при эксплуатации
- •7.1.4. Поры в наплавленном металле
- •7.2. Общие рекомендации по сварке аустенитных сталей
- •7.3. Технология сварки
- •7.4. Термическая обработка
- •8. Сварка разнородных сталей
- •8.1. Образование и строение зоны сплавления
- •8.2. Образование диффузионных прослоек в зоне сплавления
- •8.3. Дефекты сварных соединений
- •8.4. Рекомендации по сварке разнородных сталей
- •9. Сварка сплавов на никелевой основе
- •9.1. Трудности при сварке никелевых сплавов
- •Химическая неоднородность металла шва
- •9.2. Технология сварки и свойства соединений
- •Приложения
- •Перечень лабораторных и практических работ
- •Темы индивидуальных докладов
- •Условное обозначение элементов в марках сталей
- •Список использованной и рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Введение ……………………………………………………………... 4
7.4. Термическая обработка
Сварные узлы из аустенитных жаропрочных сталей, эксплуатируемые без воздействия активных сред до 500 °С, могут не подвергаться термообработке.
При работе их в коррозионной среде проводят стабилизирующий отжиг при 850...950 °С, что позволяет полностью снять остаточные напряжения. Для жаропрочных термоупрочняемых сталей проводят двухступенчатый отжиг: 900 °С – 10 ч. + 750 °С – 30 ч.
При работе в условиях ползучести сварные узлы подвергаются закалке (аустенизации) при Т = 1050...1100 °С или двойной аустенизации при Т = 1150...1200 °С и 1000 °С, при которой обеспечивается коагулирование карбидов на границах зерен.
Для коррозионно-стойких сталей основным видом термообработки является закалка при Т = 1050...1100 °С, выдержка 1,0...1,5 мин на 1 мм толщины стали с последующим охлаждением в воде или на воздухе.
При сварке с малой погонной энергией (ЭЛД, плазма и др.) сверхнизкоуглеродистых жаропрочных сталей, легированных Мо, послесварочная обработка не обязательна.
Контрольные вопросы к главе 7
1. Почему аустенитные хромоникелевые стали называют металлом атомного века?
2. Как влияет скорость охлаждения на структуру аустенитных сталей?
3. Как избежать появления горячих трещин в сварных соединениях аустенитных сталей?
4. Как уменьшить темп деформаций при сварке?
5. Как можно повысить пластичность металла шва?
6. Для чего в аустенитные стали вводят вторую фазу?
7. Пути устранения МКК в металле шва и околошовной зоне.
8. С какой целью в сварочную ванну вводят твёрдый присадочный материал?
9. Что такое струйный перенос металла?
10. В чём преимущество импульсно-дуговой сварки?
8. Сварка разнородных сталей
Использование сварных соединений, разнородных по составу или структурному классу, позволяет:
1. Экономить дорогостоящие легированные стали. Очень часто только часть конструкции работает в специфических условиях (воздействия агрессивной среды, высокой температуры и др.) и нет необходимости изготавливать всю конструкцию из легированной стали.
2. Отказаться от термообработки сварного соединения. Во многих случаях при сварке закаливающихся сталей не представляется возможности осуществить термообработку (трубопроводы больших размеров, отсутствие соответствующего оборудования и т.п.).
Сварка таких соединений аустенитным металлом шва позволяет не использовать термообработку без опасности появления трещин в ЗТВ со значительной твердостью после сварки. Закалившиеся участки сварного соединения находятся между "мягкими" зонами отпуска и металлом шва.
3. Улучшить свойства сварочного соединения. Так, при сварке ферритных высокохромистых сталей аустенитным присадочным материалом получается более работоспособное сварное соединение, чем при сварке однородным материалом.
Таким образом, при сварке разнородных сталей можно выделить два случая:
А. Свариваемые стали относятся к одному структурному классу и отличаются степенью легирования, например перлитные стали низкоуглеродистые и низколегированные.
Б. Соединяемые стали относятся к разному структурному классу. Чаще всего используют аустенитный металл шва, т.е. осуществляют сварку стали аустенитного класса со сталью другого класса.