Содержание

Введение

1. Характеристика используемой стали

2. Присадочный материал марка электрода (диаметр) марка флюса.

3. Режим сварки.

4. Способ сварки.

5. Температура предварительного или сопутствующего подогрева.

6. Режим термообработки после сварки.

Заключение

Литература

Введение

Сварка--один из наиболее широко распространенных технологических процессов. К сварке относятся собственно сварка, наплавка ,сваркопайка, склеивание ,пайка, напыление, и некоторые другие операции.

С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы ,пластмассы ,стекла и разнородные материалы. Основное применение находит сварка металлов и их сплавов при сооружении новых конструкций, ремонте различных изделий, машин и механизмов, создание двухслойных материалов. Сваривать можно металлы любой толщины. Прочность свариваемых соединений, в большинстве случаев, не уступает прочности основного металла.

1. Характеристика используемой стали

Сталь 10Х23Н18 относится к высоколегированным жаропрочным аустенитным сталям, используется в производстве листовых деталей, труб, арматуры (при пониженных нагрузках), работающих при 1000 °С.

Свариваемость сталей можна классифицировать :

• без ограничений: сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

• ограниченно свариваемая: сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

• трудносвариваемая :для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Таблица 1. Химический состав в % материала 10Х23Н18

ГОСТ 5632 - 72

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Ti	Cu
До 0.1	До 1	До 2	17-20	До 0.02	До 0.035	20-25	До 0.2	До 0.3

Таблица 2. Механические свойства при Т=20°С материала 10Х23Н18

Сортамент	размер	Напр.				y	KCU	термообр
-	мм	-	МПа	Мпа	%	%	кДж/	-
Пруток	60		490	196	35	50		Закалка 1100-1500,воздух
Трубы холоднодеформир. ГОСТ 9941-81			529		35
Трубы горячедеформир., ГОСТ 9940-81			491		37
Поковки			490	196	35	40

1.1 Общие сведения

Жаропрочность- способность металла сопротивляться пластическому деформированию и разрушению под действием длительных механических нагрузок при высоких температурах. Чем выше температура при которой метал не претерпевает деформации в условиях длительных нагрузок, тем выше его жаропрочность.

Напряжения, вызывающие разрушения металла при низких температурах , практически не зависят от длительности приложения нагрузки. При повышенной температуре длительность приложения нагрузки играет существенную роль. С учетом фактора времени прочность металла оценивается характеристикой, называемой длительной прочностью.

Под действием длительных нагрузок металл претерпевает пластическую деформацию которая не остается постоянной по времени. Изменяющаяся по времени деформация образца под действием постоянного по времени напряжения называется ползучестью.

В настоящее время жаропрочность металла характеризуется пределом ползучести () и длительной прочностью ().

В зависимости от характера работы изделия первостепенное значение при конструктивных расчетах приобретает либо предел ползучести(если деталь во время работы должна претерпевать незначительные формоизминения) либо предел длительной прочности(если наиболее важно сопртивление разрушению)

К жаропрочным относятся стали и сплавы обладающие высокими механическими свойствами при повышенных температурах и способностью выдерживать нагрузки при нагреве в течении длительного времени. Для придания этих свойств стали и сплавы легируют элементами- упрочнителями – молибденом, вольфрамом(до 7% каждого). Важной легирующей присадкой, вводимой в некоторые стали и сплавы, является бор, способствующий измельчению зерна.

Даные стали предназначены для изготовления элементов теплоэнергетических, химических и атомных установок , испытывающих совместное воздействие высоких напряжений температур и агрессивных сред. Типовые детали: лопатки газовых турбин, камеры сгорания, горячие тракты газотурбинных двигателей, автоклавы, трубопроводы с жидким теплоносителем первого контура атомных реакторов и т.д

По типу легирования и характеру упрочнения данные стали классифицируют на 2 группы:

1. Гомогенные стали,не упрочняемые термообработкой. Они способны длительно работать под напряжением при температурах до 500°С.Развитие ползучести гомогенных сталей ослаблено вследствие высокого легирования твердого раствора, деформирующего кристаллическую решетку из-за различия размеров в атомах что повышает внутреннее трение в решетке и сопротивление сдвигу в кристаллите, а также ослабляет диффузию по их объему.

2. Гетерогенные стали упрочняемые термообработкой – закалкой и старением. В результате такой термообработки аустенитные стали образуют карбидные, интерметаллидные фазы, обеспечивающие длительную работоспособность под напряжением при более высоких температурах(до 700°С). Эти фазы не растворяются при длительном высокотемпературном нагреве, является барьером при движении дислокаций, снижают интенсивность пограничной диффузии и повышают температуру рекресталлизации . Стабильность избыточных фаз тем выше, чем больше величина межатомных сил связей в твердом растворе и в упрочняющей фазе. Наиболее стабильны фазы Лавеса : ,, и др.

Для гомогенных сталей в условиях исключающих ползучесть (до 500°С), длительная прочность швов ниже основного металла лиш при циклическом нагружении.

Для гетерогенных термически упрочняемых сталей при сварке имеет место большая степень повреждаемости ЗТВ. Длительная прочность снижается по отношению к основному металлу на 10-15%; более значительно падает пластичность, что увеличивает вероятность локальных разрушений в процессе длительной эксплуатации при высоких температурах. Эффективной мерой их предупреждения служит периодически проводимая аустенитизация сварных стыков (например паропроводов), а также применение сталей повышенной частоты в результате вакуумно-дугового переплава. Повышение жаропрочности ЗТВ также способствуют лучевые способы сварки обеспечивающие минимум теплового воздействия и предотвращающие рост зерна.

Основные трудности сварки рассматриваемой стали обусловлены многокомпонентностью их легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Главной и общей особенностью сварки является склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин ,имеющих межкристаллитный характер. Они могут наблюдатся как в виде микронадрывов , так и видимых трещин. Горячие трещины могут возникнуть и при термической обработке или при работе конструкции при повышенных температурах. Образование горячих трещин связано с образованием в металле шва зернистой макроструктуры, особенно выраженной в многослойных швах, когда кристаллы последующего слоя продолжают кристаллы предыдущего слоя и наличием напряжений усадки.