КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Низколегированных закаливающихся сталей
Некоторые типы электродов, применяемые для сварки Таблица 1
Если сталь перед сваркой подвергают термообработке, но после сварки отпуск невозможен из-за крупных размеров конструкции, то сталь данной марки можно использовать для изготовления такой конструкции только в том случае, если не предъявляется жестких требований к равнопрочности основного металла и сварного соединения при статическом нагружении. 2.2. Сварка под флюсом Конструктивные элементы подготовки кромок под автоматическую и полуавтоматическую сварку под флюсом выполняют такими же, как и при сварке обычных не закаливающихся сталей (по ГОСТ 8713-79). Однако в диапазоне толщин, где можно варить с разделкой и без, предпочтение следует отдать разделки кромок. При сварке под флюсом помимо возможности образования трещин в ОШЗ швы имеют повышенную склонность к образованию горячих трещин, вследствие высокого содержания углерода. При механизированной сварке под флюсом необходима подготовка кромок, техника и режимы сварки, при которых доля основного металла в шве будет минимальной (сварку необходимо вести при незначительных Jсв). Однако если для сварки под флюсом будет использоваться низкоуглеродистая проволока, то можно варить на форсированных режимах (больших Jсв и Vсв) без разделки кромок (с глубоким проваром). В этом случае будет происходить разбавление шва металлом присадки. Для сварки низколегированных сталей с повышенным содержанием углерода выбирают проволоки обеспечивающие заданные механические характеристики. Для сталей 40Х, ЗОХГС, ЗОХНМ, ЗОХМА можно использовать проволоку Св08А,Св10ГН, Св08ГСМТ, Св18ХГС и др. Флюс выбирают в зависимости от марки проволоки в основном кислые высокомарганцовистые или среднемарганцовистые. (для проволок с низким содержанием раскислителей). При использовании проволок с достаточным содержанием раскислителей лучше использовать флюсы низкокремнистые, низкомарганцовистые (например, АН-15, АН-20, АН-24 - слабоокислительные).
Для сварки теплоустойчивых сталей используют проволоки, легированные Сr, Мо, V (Св-08XH, Св-08МХ, Св-08ХМФА по ГОСТ 2246-70). 2.3. Сварка в среде защитных газов Сварка в защитных газах широко используется для изготовления конструкций из низколегированных высокопрочных сталей. Конструктивные элементы при сварке в среде защитных газов выбирают по ГОСТ 14771-76. Подготовка кромок зависит от разновидности способа сварки в среде защитных газов. Высокая концентрация углерода в металле шва определяет преимущественное развитие процессов раскисления за счет углерода, которые, как известно, приводят к парообразованию. Поэтому при сварке в среде СО2 в состав проволок необходимо вводить раскислители для давления реакции обезуглероживания (кремний и марганец). При сварке в СО2 используются проволоки CB-08Г2C, Св-08ГСМТ, Св-08ХГСМА, Св-08ХГСМФА и др. в зависимости от состава свариваемой стали и требований к механическим характеристикам. При сварке в среде инертных газов и в смесях инертных газов и активных можно использовать любую из тридцати марок легированной проволоки, предусмотренной ГОСТ 2246-70; ту или иную марку необходимо выбирать в зависимости от состава и свойств свариваемых сталей и от требуемого состава металла шва. Например, при сварке молибденовых, хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей можно использовать соответственно электродные проволоки Св-08МХ, Св-08ХМ, Св-08ХМРА и др.
Отсутствие шлаковой корки на поверхности шва при сварке в среде защитных газов позволяет широко использовать методы регулирования термического цикла сварки без применения предварительного подогрева (сварка каскадом, горкой, раздвинутыми дугами и т. д.). 2.4. Электрошлаковая сварка Основные типы и конструктивные элементы сварных соединений и швов должны соответствовать требованиям ГОСТ 15164-78, который регламентирует основные типы соединений, выполняемых всеми разновидностями электрошлаковой сварки. Для электрошлаковой сварки низколегированных сталей повышенной прочности и среднелегированных высокопрочных сталей применяют флюсы марок АН-8, АН-22 и др. При выборе электродной проволоки для электрошлаковой сварки следует исходить из требований к составу металла шва. Низкие скорости охлаждения околошовной зоны при электрошлаковой сварке приводят к длительному пребыванию ее в области высоких температур, вызывающих рост зерна и охрупчивание металла. Поэтому после электрошлаковой сварки низколегированных высокопрочных сталей необходима высокотемпературная термообработка сваренных изделий для восстановления механических свойств до необходимого уровня. Время с момента окончания сварки до проведения термообработки должно быть регламентировано. Высокие значения погонной энергии при электрошлаковой сварке позволяют в ряде случаев проводить сварку без предварительного подогрева. Однако возможно образование в шве горячих трещин и горячих и холодных отколов в околошовной зоне. Трещины - отколы возникают преимущественно в начале шва и на участках возобновления процесса из-за случайных перерывов. Для предупреждения трещин в околошовной зоне при сварке жёстко закреплённых элементов необходим предварительный подогрев до температуры 150 - 200 °С.
СВАРКА СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ 1. Свариваемость сталей К этой группе относятся стали с содержанием углерода до 0,5% при комплексном легировании в сумме от 4 до 9%. В зависимости от вида термической обработки временное сопротивление для среднелегированных высокопрочных сталей может достигать 100-200 кгс/мм2, при достаточно высоком уровне пластичности.
Для сварных конструкций вследствие высокой чувствительности к термическому циклу сварки среднелегированные стали с повышенным содержанием углерода практически мало применяется. Большее применение имеют стали с пониженным содержанием углерода (до 0,3%). Примерами марок среднелегированных сталей могут служить стали ЗЗХЗНВФМА, 43ХЗСНВФМА, 30ХН2МФА, 28Х3СНМВФА и др. Для современных марок легированных сталей характерно многокомпонентное комплексное легирование. Среднелегированные стали для сварных конструкций в основном относятся к перлитному классу. Однако некоторые стали этой группы содержащие 5-8% и более легирующих элементов относятся к мартенситному классу. Высокие механические свойства среднелегированных сталей достигаются легированием элементами, упрочняющими феррит и повышающими прокаливаемость стали, и надлежащей термообработкой, после которой в полной мере проявляется положительное влияние легирующих элементов. Поэтому среднелегированные стали всегда характеризуются как химическим составом, так и видом термообработки. Среднелегированные стали, предназначенные для изготовления сварных конструкция, как правило, подвергаются улучшению (закалке с последующим высоким отпуском) или закалке и низкому отпуску. При высоких прочностных свойствах среднелегированные стали после соответствующей термообработки по пластичности и вязкости не только не уступают, но и в ряде случаев превосходят такой пластичный материал, как низкоуглеродистая сталь. Высокие прочностные и пластические свойства среднелегированных сталей обычно сочетаются с высокой стойкостью против перехода в хрупкое состояние, что и определяет их использование для конструкций, работающих в тяжелых условиях, например при ударных или знакопеременных нагрузках, при низких или высоких температурах. Среднелегированные стали используют для создания облегченных высокопрочных конструкций в энергомашиностроении, тяжелом и химическом машиностроении, судостроении, самолетостроении.
Увеличение степени легирования при повышенном содержаний углерода повышает устойчивость аустенита, и практически, при всех скоростях охлаждения околошовной зоны, обеспечивающих удовлетворительное формирование шва, распад аустенита происходит в мартенситной области. Подогрев изделия при сварке не снижает скорости охлаждения металла зоны термического влияния до значений, меньших, чем ωкр, более того, способствует росту зерна, что вызывает снижение деформационной способности и приводит к возникновению холодных трещин. При сварке среднелегированных сталей возникают следующие трудности. Первой трудностью является предупреждение возникновению холодных трещин в околошовной зоне и в металле шва. Вторая трудность -предупреждение возникновения кристаллизационных трещин в металле шва. Третья трудность - получение металла шва, околошовной зоны и сварного соединения в целом с механическими свойствами, равноценными или близкими к свойствам основного металла. Из перечисленных затруднений, возникающих при сварке среднелегированных сталей, наиболее серьезным и специфичным является предотвращение образования холодных трещин. Напомню, что холодные, трещины образуются в сварных соединениях при остывании их до относительно невысоких температур, как правило ниже 200°С. К этому времени металл шва и околошовной зоны приобретает высокие упругие свойства, присущие ему при нормальных температурах. Холодные трещины являются типичным дефектом сварных соединений из среднелегированных и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов. Значительно реже они возникают в соединениях из низколегированных ферритно-перлитных сталей и высоколегированных сталей аустенитного класса. Ввиду преимущественного возникновения холодных трещин в соединениях из восприимчивых к закалке мартенситных и перлитных сталей трещины этого типа иногда называют закалочными. Холодные трещины наиболее часто поражают околошовную зону и реже металл шва. В зависимости от расположения, в сварном соединении различают продольные и поперечные трещины, залегающие в металле шва и околошовной зоне. Продольные трещины, расположенные в околошовной зоне, называют отколами. Околошовные трещины являются наиболее частыми. Кроме температуры возникновения, внешнего вида и расположения в соединении важнейшей отличительной чертой холодных трещин является их задержанное развитие. Они возникают по истечении некоторого времени после окончания сварки и затем медленно распространяются (в течении нескольких часов или суток) в металле.
Дата добавления: 2014-10-22; Просмотров: 672; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |