Высокопрочные сварные конструкции

Благоприятное сочетание механических свойств низкоуглеродистого мартенсита и возможность его получения в широком диапазоне скоростей охлаждения обусловливают хорошую свариваемость низколегированных мартенситных сталей в закаленном и отожженном состоянии. У низколегированных мартенситных сталей отсутствует хруп­кость в свежезакаленном состоянии.

Оценка склонности к образованию горячих трещин в сварных соеди­нениях на пробах Холдкрофта («рыбья кость») и Болленрата показала, что даже при сварке в термоупрочненном состоянии трещины не образуются.

Отсутствует также склонность к холодным трещинам и к задержанному разрушению, что было проверено в условиях двухосного растяжения в нагружающем устройстве ЛТП2-5 (методика МГТУ им. Баумана). Низколегированные мартенситные стали сва­ривали в термоупрочненном состоянии.

Механические свойства сварных соединений низколегированных мартенситных сталей в термоупрочнен­ном состоянии обеспечиваются непосредственно после сварки и после от­пуска, применение которого целесообразно только для снятия напряжений в сложных конструкциях (табл. 3).

Низколегированные мартенситные стали предназначены для изготовления сварных конструкций с прочностью s_в > 800...1200 МПа: грузоподъемных механизмов, стрел, опор, ферм, мостовых конструкций, трубопроводов. Руководящим документом РД 22-16-88 «Указания по выбору материалов для изготовления сварных стальных конструкций грузоподъемных кранов» разрешено применение низколегированных мартенситных сталей в условиях Крайнего Севера до -70°С.

Тех­нология изготовления сварных конструкций из низколегированных мартенситных сталей существует в двух вариантах:

- изготовление свариваемых элементов в отожженном состоянии ® сборка и сварка конструкций ® бездеформационная упрочняющая термо­обработка (закалка на воздухе и отпуск) в сборке;

- изготовление термоупрочненных свариваемых элементов из листа, труб, закаленных на металлургическом заводе ® сборка и сварка конст­рукции отпуск.

Оба варианта реализуют высокие технологические свойства низколегированных мартенситных сталей, обусловленные структурой сталей:

- закаливаемость на спокойном воздухе с обеспечением прочности, на 20 - 25 % превышающей прочность известных отечественных сварных конструкций и на 15 % - зарубежных;

- хорошую свариваемость в термоупрочненном и отожженном со­стоянии всеми способами сварки;

- отсутствие склонности к холодным и горячим трещинам;

- отсутствие деформации при термическом упрочнении;

- исключение экологически вредных закалочных жидких сред;

- возможность принятия оригинальных конструкторских решений с учетом технологических особенностей низколегированных мартенситных сталей.

Технология изготовления низколегированных мартенситных сталей в отличие от существующей техноло­гии изготовления термоупрочненных конструкций из традиционных ста­лей позволяет:

- повысить прочность s_0,2 с 600 до 1000 МПа и гарантиро­вать при этом надежность и качество сварных соединений;

- обеспечить бездеформационную термообработку;

- сократить трудоемкость сборочносварочных работ благодаря высокой точности свариваемых элементов, ис­ключению правки, подогрева под сварку, сокращению объема термообра­ботки, контроля механических свойств, объема межцеховых перевозок.

Применение низколегированных мартенситных сталей снижает вес конструкций на 10 - 30 %, сокращает трудо­емкость изготовления на 20 - 50 %.

Свойства сварных соединений стали 07ХЗГНМ

Таблица 3

Вид сварки, толщина материала	Электрод	Термообра­ботка после сварки	Механические свойства
s0,2	sв	KCV, Дж/см^2
МПа	Шов	ЗТВ
Ручная ЭДС в среде аргона, d = 2,5 мм	Неплавя- щийся	Без отпуска
Отпуск
Полуавтоматическая ЭДС в среде С02, d = 6 мм	10ГСМТ	Без отпуска
Отпуск
Ручная ЭДС, d = 6 мм	48X1	Без отпуска
Отпуск

Дата добавления: 2015-05-07