Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология выполнения основных операций сборки и сварки металлоконструкций. Напряжения и деформации при сварке и их устранение

Технология выполнения основных операций сборки и сварки металлоконструкций. Напряжения и деформации при сварке и их устранение.

В процессе сварки под действием неравномерного нагрева основного металла, усадки металла шва и структурных изменений в конструкциях возникают внутренние напряжения, вызывающие их деформации. Внутренние напряжения часто вызывают коробление конструкций, создают выпучины, искривления, а в листовых конструкциях вызывают волнистость листов. Так, усадка металла шва приводит к возникновению растягивающих напряжений в соседних участках конструкции. Усадку измеряют в процентах от первоначального линейного размера, и для различных металлов она различна: малоуглеродистая сталь 2,0; серый чугун 0,7 —0,8; алюминий 1,7 —1,8; медь 2,1; латунь 2,06; бронза 1,45 —1,6.

Возникающие при сварке деформации в значительной степени изучены и могут быть предотвращены или уменьшены путем соблюдения определенных требований.

Эти требования, в основном, заключаются в следующем:

  1. для создания взаимно уравновешенных деформаций при сварке необходимо применять двухстороннюю сварку, Х — образную разделку кромок и автоматическую сварку под флюсом без скоса кромок;
  2. при сварке необходимо закреплять свариваемые элементы путем прихватки либо прижимными устройствами;
  3. в некоторых случаях конструкции необходимо сваривать с предварительной деформацией, обратной по знаку сварочным деформациям, либо установкой конструкций в свободном состоянии под углом с целью создания противодействующего момента;
  4. сварку элементов необходимо вести на оптимальных режимах, обеспечивающих быструю и высокую концентрацию тепла;
  5. усиленно охлаждать сварное соединение — медные подкладки, водяное охлаждение и т. п.;
  6. при заполнении разделки длинными участками каждый предыдущий слой до наложения последующего успевает значительно охлаждаться, что приводит к появлению деформаций. Применение метода обратноступенчатой сварки при выполнении швов большой протяженности способствует более равномерному распределению напряжений, сокращению деформаций вследствие создания равномерного остывания заваренных участков и уменьшения температурного перепада между участками;
  7. для уменьшения концентрации напряжений необходимо избегать перекрещивающихся швов и сварных соединений с накладками;
  8. необходимо соблюдать определенную последовательность наложения швов и направления сварки, влияющих на характер и величину деформаций элементов и коробления всей конструкции.

Сварку необходимо выполнять в такой последовательности, чтобы соединение, определяющее базовый размер, сваривалось последним. При этом все неточности, вызванные предыдущими операциями сварки, компенсируются в последнем соединении, которое обычно делается внахлестку. Этот способ широко применяют при изготовлении опор, рам, стрел и пр.

Стыковые швы, дающие большую усадку, следует варить первыми, а затем уже валиковые швы. Ребра жесткости и косынки, увеличивающие жесткость конструкции, рекомендуется варить по возможности в последнюю очередь.

Сборка конструкций из сталей, не чувствительных к термическому воздействию, осуществляется на прихватках, которые не вырубаются перед сваркой. Если сталь чувствительна к термическому воздействию, то сварка на прихватках запрещается. Выполняют прихватки электродами того же типа, что и сварку данного изделия. Сечение шва прихватки не должно превышать одной трети сечения шва (максимальное сечение шва — прихватки должно быть не более 25 —30 мм2). Длину прихватки обычно берут в пределах 20 —120 мм, расстояние между ними 500 —800 мм. Прихватки рекомендуется накладывать со стороны, обратной наложению первого слоя основного шва. Порядок наложения прихваток регламентируется техническими условиями. При получении после сварки деформированных конструкций и деталей допускается применять различные специальные способы ручной, механической и термической правки.

В практике заводов деформированные металлоконструкции выправляют с помощью струбцин, винтовых домкратов и местным тепловым воздействием.

Правка местным нагревом доступна любому предприятию, но она требует исполнителей высокой квалификации и соответствующего навыка. При местном нагреве металл, расширяясь, встречает противодействие окружающих его холодных участков, вследствие этого в нагретых участках металла возникают пластические деформации сжатия. При охлаждении в результате усадки металла линейные размеры нагретого участка уменьшаются и возникающие силы растяжения выпрямляют деформированный участок. Это явление и используют для правки деформированных сварных соединений.

Металл нагревают газовым пламенем или угольным электродом до пластического состояния. Нагревать металл следует с выпуклой стороны и правку необходимо производить последовательно путем нескольких нагревов, причем не следует нагревать одно и то же место дважды. Правка нагревом считается правильной, если после первого нагрева деформация уменьшилась в 2 раза. В том случае, когда действия одних сил растяжения для устранения деформаций недостаточны, их усиливают наложением дополнительных технологических грузов. После этого нагревают и оставляют конструкцию под действием нагрузки до полного охлаждения. Иногда после нагрева усиленно охлаждают водой или сжатым воздухом и применяют быструю проковку нагретых участков молотком. Прогибы в деталях из труб правят нагревом по образующей трубы вдоль ее максимальной выпуклости. Ширина площади нагрева берется 0,1 —0,3 диаметра трубы.

Читайте так же:
Фреза паз шип по дереву

Прогибы в деталях из профильного проката, балочные и рамные конструкции правят несимметричным нагревом. При этом возникает изгибающий момент, под действием которого элемент выправляется. Полосы нагрева накладываются в виде «клиньев» так, чтобы основание их совпало с участком наибольшей выпуклости, Нагрев необходимо начинать с вершины клина.

Отпуск металла после сварки

img

При таком технологическом процессе, как сварка, возможно допущение многих ошибок, влияющих на производительность труда и качество выполненной работы. Для оптимизации сварочных работ необходимо знать о возможных недочетах и стараться их избежать.

1. Старое оборудование и технологии

В современных рыночных условиях, когда конкурентоспособность является важнейшим фактором успеха компании, использование морально и физически устаревшего сварочного оборудования чревато падением производительности труда. Инвестиции в передовое сварочное оборудование в ближайшей перспективе позволит повысить темп роста производительности труда и существенно улучшить качество сварного шва. Передовое производство, в свою очередь, способствует быстрому возврату вложенных средств.

Преимущества новых технологий очевидны. Они значительно уменьшают потребление электроэнергии, сокращают сроки подготовки работ, ускоряют процесс сварки. Время, потраченное на обучение персонала, также ощутимо сокращается.

2. Ошибка в выборе сварочной горелки

Стараясь экономить средства на оборудование, многие производители сварочных работ пренебрежительно относятся к выбору горелки. Между тем правильно выбранная горелка способствует повышению и производительности труда сварщика и качества сварного шва.

При выборе горелки важно учесть вынужденные простои сварщика на замену газового баллона или присадочного материала. Если работы ведутся на участке, где необходима сварка коротких швов, то есть смысл выбрать горелку с меньшей силой тока. Сварка длинных швов требует использование горелки с большей силой тока. Использование горелок, рассчитанных на малые токи на таких участках, приведет к их быстрой поломке.

3. Нарушение условий хранения сварочных материалов

Сварочную проволоку и электроды необходимо хранить в надлежащих условиях, в упакованном виде. Перепады температуры и влажности губительны для их качества. Использование загрязненных или влажных материалов неминуемо скажется на качестве сварного шва.

4. Нарушения температурного режима при сварке

Частая ошибка при проведении сварочных работ, это пренебрежение процессом предварительного подогрева свариваемого металла. В результате этой ошибки зачастую на сварном шве появляются трещины. В зависимости от свариваемых материалов, толщины шва, типа соединений выбирается степень нагрева. За соблюдением этих условий должен следить ответственный за проводимых работ. Он же, исходя из справочных материалов, должен снабжать сварщика необходимыми данными для предварительного нагрева металлов. Если шов многослойный, то нельзя допускать его остывание ниже допущенной температуры. Это также существенно понижает качество выполненной работы.

5. Нарушение правил профилактики

Профилактика сварочного оборудования подразумевает его осмотр, чистка от налипшей грязи, замена изношенных частей. Игнорирование предписанных нормативов обслуживания сварочного инструмента – распространенное явление. Между тем, надлежащая профилактика способствует сокращению незапланированных простоев, увеличивает срок службы сварочного инвентаря. Ответственный за проведение сварочных работ должен составить график профилактического обслуживания и следить за четким его выполнением.

6. Неправильно подобранный защитный газ

Важнейшим фактором обеспечения качества сварного шва сварки является состав и чистота используемого защитного газа. Углекислый газ имеет хорошую степень плавления, но образует брызги металла и создает нестабильную дугу. Использование аргона в смесях защитных газов позволяет получить оптимальный результат. Состав защитного газа подбирают в зависимости от свариваемого материала. Его следует покупать только у проверенного поставщика, который подтверждает состав и чистоту газа надлежащим сертификатом качества. Расход защитного газа регулируется сварщиком.

Читайте так же:
Съемник подшипников с вала

7. Экономия в покупке расходных материалов

Трудно преодолеть соблазн покупки дешевых сварочных материалов. Из-за низкого качества проволоки или недостаточной чистоты защитного газа, такого рода экономия может понизить производительность труда и качество сварного шва. В результате исправление брака приведет к незапланированным тратам на покупку специальных средств против брызг металла, шлифовки уже наложенных сварных швов. При покупке расходных материалов важно соблюдать баланс соотношения цены и качества.

8. Небрежная подготовка сварного шва

Ненадлежащая подготовка сварного шва неминуемо приведет к браку в сварке. Его необходимо зачистить, свести зазоры соединяемых материалов к минимуму и закрепить конструкцию с помощью зажимов. Следы ржавчины, масла, жирных пятен и грязи на свариваемых поверхностях недопустимы.

9. Несоблюдение правил замены расходных материалов сварочной горелки

В целях экономии производители работ зачастую пренебрегают кажущимися им незначительными факторами, как замена контактного наконечника или сварочного сопла горелки. Результатом такой небрежности становится некачественный шов при низкой производительности труда. Сварщик должен следить за состоянием расходных материалов и соответствием толщины проволоки и диаметра сопла. Для избежания простоев изношенные детали подлежат немедленной замене.

10. Экономия в обучении сварщиков

Надлежащее обучение сварщиков в профильных учебных заведениях, периодические курсы повышения квалификации является хорошей инвестицией в дело повышения конкурентоспособности компании. Обеспечение высокого качества проводимых работ напрямую зависит от степени подготовленности сварщиков.

К сожалению, исключить человеческий фактор в совершении ошибок при проведении сварочных работ невозможно. Неукоснительное соблюдение общепринятых правил ведения разумной инвестиционной политики и внимательное отношение к делу помогут избежать наиболее распространенные из них.

Станок лазерной резки различных металлических деталей и заготовок среди всего сегодняшнего подобного вида оборудования является […]

img

Применение процесса термодиффузионного цинкования дает возможность получить на любой металлической поверхности определенный защитный слой. В […]

img

Электроэрозионную обработку металла достаточно широко применяют для изменения размеров металлических деталей, не нарушая их физических […]

img

Как только человечество открыло для себя металл, возникла потребность в его обработке. Современная металлообработка – […]

img

При этом способе обработки форма и размеры изделия изменяются в процессе деформирования. Метод обладает рядом […]

img

Листогибочный станок широко используется во многих направлениях. Наиболее часто пресс применяют в строительной сфере и […]

img

При таком технологическом процессе, как сварка, возможно допущение многих ошибок, влияющих на производительность труда и […]

img

Гидропескоструйная обработка представляет собой процесс очистки поверхности водой с примесью абразива (песка). Вода и песок […]

img

Любая конструкция или изделие из железа со временем поддается разрушению и ржавению. Чтобы избежать этого […]

img

Листовая штамповка — процесс получения из листа, полосы, ленты изделий плоской или пространственной формы с заданными […]

Деформации и напряжения, возникающие в процессе сварки

Термические воздействия, которым подвергаются свариваемые соединения, приводят к образованию напряжений в узлах кристаллической решетки и даже к определенным деформациям. Напряжения и деформации могут быть как собственными, существующими в кристаллической решетке без приложения внешних сил, так и внешними, возникающими под действием приложенных нагрузок.

Собственные напряжения и деформации

Собственные напряжения и деформации могут быть временными, то есть существовать только в процессе термического воздействия, и остаточными, устойчиво сохраняющимися после прекращения сварки. Если деформация после прекращения сварки исчезает, то ее называют упругой. Деформация, полностью или частично оставшаяся после прекращения прикладывания сил, называется пластической. Некоторые виды сварочных деформаций приведены на рис. 1.

Рис.1. Сварочные деформации: А — деформация пластины; Б — деформация углового соединения; В — деформация стыкового соединения

Если деформации меняют размеры изделия или искажают его геометрию, то их называют общими. Общие деформации обычно проявляются в небольших по размерам деталях, когда термическое воздействие охватывает значительную часть их объема. В крупногабаритных деталях, когда термическое влияние сварочного процесса распространяется на относительно небольшие зоны, могут возникать местные деформации, проявляющиеся в виде выпучин, хлопунов и других местных искажений.

Читайте так же:
Пищевая нержавеющая сталь сварка

Различают деформации в плоскости, когда размеры детали меняются и вне плоскости и проявляются в виде серповидности, грибовидности и т.д.

Причинами образования собственных напряжений и деформаций сварных соединений является неравномерное распределение температурных воздействий и охлаждения. Кроме того, деформации могут вызываться механическим вмешательством в процессе правки сварных узлов, сборки и монтажа конструкций.

Механизм возникновения деформаций в сварочном шве

Механизм возникновения деформаций в сварочном шве рассмотрим на примере стержня, подвергающегося термическому воздействию (рис.2).

Рис. 2. Деформации при различных условиях закрепления при нагреве: 1 — сжатие; 2 — сжатие; 3 — растяжение

Если такой стержень (А) жестко закрепить с одной стороны и подвергнуть термическому воздействию, то его линейный размер увеличится на некоторую длину ДL, величина которой зависит от коэффициента линейного расширения и температуры нагрева. После прекращения термического влияния стержень охладится, и его длина вернется к исходному значению, поскольку этому ничто не препятствует. Если же на пути удлинения стержня (Б) установить жесткую преграду (например, стену), то при нагреве стержень начнет удлиняться и давить с одинаковой силой на преграды, расположенные с его обоих концов.

Так как по законам физики всякому действию соответствует равное ему и противоположно направленное противодействие, то преграды начнут давить на стержень с обоих концов, сжимая его к центру. По мере роста температуры силы, действующие на стержень, возрастают, вызывая напряжения в кристаллической решетке металла. При небольшом удлинении ДL стержня в кристаллической решетке металла возникают упругие напряжения, и после прекращения термического воздействия стержень охладится без остаточных напряжений и деформаций.

Если же удлинение стержня превысит критическое значение, при котором силы сжатия вызовут пластическую деформацию в кристаллической решетке металла, то после остывания длина стержня (В) станет меньше первоначального значения. Это значит, что в стержне проявилась остаточная деформация, вызванная сжатием кристаллической решетки.

Если же стержень (Г) жестко закрепить с обоих концов, то при незначительном нагреве (для стали это температура (100°С), будет проявляться только упругая деформация, не вызывая остаточных явлений. При высоких температурах стержень расширяется настолько, что силы, действующие вдоль оси и направленные к центру, вызовут изменение его длины. Но так как препятствия, расположенные с обоих концов стержня, не позволяют ему увеличить свою длину, то возникнут изменения в кристаллической решетке. При охлаждении стержня до нормальной температуры происходит обратный процесс. Жесткое закрепление обоих концов будет препятствовать нормализации кристаллической решетки металла и появятся остаточные напряжения (стержень Д).

Этим примером полностью объясняется механизм возникновения напряжений и деформаций в сварочном шве, так как его можно представить как нагревающийся стержень, закрепленный с обоих концов холодным металлом. Остаточные сварочные деформации изменяют геометрию деталей, что сказывается на их качестве.

Методы снижения сварочных деформаций и напряжений

Снижение сварочных напряжений и деформаций выполняют несколькими методами. Различают термические, механические и термомеханические методы снижения сварочных деформаций.

К термическим методам относят отпуск после сварки и предварительный нагрев в процессе сварки. Подогрев металла перед сваркой (или в процессе сварки) снижает предел его текучести, тем самым уменьшает величину остаточных напряжений и деформаций. И хотя этот метод не полностью исключает появление сварочных деформаций, при достаточно сильном нагреве (250°С и более) можно добиться положения, когда их величина будет находиться в допустимых пределах.

Отпуск металла после сварки более эффективен и позволяет снизить величину остаточных напряжений и деформаций на 85 — 90%. Кроме того, отпуск способствует улучшению пластических свойств сварочного шва. Отпуск может быть общим и местным.

При общем отпуске сваренную деталь нагревают до температуры 650°С и медленно охлаждают. При местном отпуске нагреву подлежит только часть конструкции в области сварочного шва.

Читайте так же:
Формулы связанные с пружиной

Под механическими методами понимают обработку (проковку, прокатку, вибрацию, приложение местных нагрузок, ультразвуковое воздействие и т.д.) сваренных деталей, позволяющую снизить остаточные напряжения в кристаллической решетке.

Самым эффективным методом является прокатка металла, но для этого требуется специальное оборудование. Поэтому прокатку выполняют только в условиях крупных производственных подразделений. Наиболее доступным и простым методом является проковка. Для этого горячий шов подвергают ударной обработке, снимая остаточные напряжения. Под приложением местных нагрузок понимают изгиб, кручение и т.д. в направлении, противоположном остаточным деформациям. Вызванные местными нагрузками деформации сварочного соединения накладываются на остаточные деформации, полученные при сварке, снижая их величину.

Термомеханические методы предусматривают одновременно термическую и механическую обработку свариваемых конструкций и позволяют добиться максимального эффекта.

Этими методами не ограничиваются возможности борьбы с остаточными напряжениями и деформациями. Снизить вероятность появления этих вредных явлений помогают рациональные приемы проведения сварочных работ, суть которых заключается в правильном проектировании и конструировании сварного изделия, уменьшении количества наплавленного металла, снижении вносимого в зону шва тепла за счет уменьшения сварных швов и сечений.

Именно для этого следует избегать скоплений и перекрещиваний сварочных швов, симметричного их расположения и т. д. Препятствуют деформациям свариваемых деталей ребра жесткости, накладки, косынки и прочие приспособления, о которых мы расскажем в соответствующих разделах данной книги.

Влияние термического цикла сварки на структуру и свойства закаливающихся сталей

Стали мартенситного класса 2X13 и 1Х17Н2 (ЭИ268), мартенситно-ферритного — 1X13, 15X11МФБ, 15Х12ВНМФ (ЭИ802), 1Х12В2МФ (ЭИ756), 2Х12ВМБФР (ЭИ993) и сталь 0X13 (ЭИ496), относящаяся к ферритному классу, при воздействии сварочного термического цикла (рис. 1) претерпевают закалку, в результате чего металл в околошовной зоне сварного соединения становится более твердым, прочным и хрупким. Степень изменения этих свойств зависит прежде всего от содержания в стали углерода и других легирующих элементов, упрочняющих твердый раствор и снижающих температуру γ → М превращения, а также от способа и режима (погонной энергии) сварки. Например, при дуговой сварке с минимальной погонной энергией (минимальный сварочный ток, максимально возможная скорость сварки), при которой металл околошовной зоны нагревается и охлаждается весьма быстро, степень подкалки этого металла значительно большая, чем при электрошлаковой сварке.

Влияние углерода на закаливаемость 13%-ных хромистых сталей при сварке показано на рис. 2. В результате сварочного нагрева твердость стали 0X13 с наименьшим содержанием углерода у линии сплавления со швом повышается до 250—270 единиц по Виккерсу, а ударная вязкость снижается до 3—6 кГ • м/см². После отпуска при температуре 700° С твердость этого металла снижается до 170—180 HV, а ударная вязкость повышается до 7—10 кГ • м/см². У стали 2X13 ударная вязкость прн сварке падает ниже 1 кГ • м/см², а после отпуска возрастает до 7,5— 8,5 кГ • м/см². Аналогично стали 2X13 реагирует на сварочный нагрев сталь 1Х17Н2. Сталь 1X13 в этом отношении занимает промежуточное место. Оптимальная температура отпуска сварных соединений этих сталей показана на рис. 3. После 3—5 часового отпуска при температуре 680—720° С (с охлаждением на воздухе) металл в околошовной зоне сварных соединений этих сталей приобретает наиболее оптимальные механические свойства. Температура отпуска сварных соединений высокохромистых жаропрочных сталей несколько выше (730—750°С), а скорость нагрева для отпуска и скорость охлаждения после отпуска меньше, чем обычных хромистых.

Термический цикл высоколегированного металла у лишен сплавления со швом при сварке на умеренных режимах электродуговым автоматическим методом

Рнс. 1. Термический цикл высоколегированного металла у лишен сплавления со швом при сварке на умеренных режимах электродуговым автоматическим методом (I) и электрошлаковым методом (2); I — область температур перегрева металла; II — область температур распада аустенита.

Твердость и ударная вязкость металла околошовной зоны сварных соединений сталей 0X13 (I), 1X13 (2) и 2X13 (3) в состоянии после сварки (прерывистые линии) и после отпуска при 700°С 3 ч (сплошные линии).

Рис. 2. Твердость и ударная вязкость металла околошовной зоны сварных соединений сталей 0X13 (I), 1X13 (2) и 2X13 (3) в состоянии после сварки (прерывистые линии) и после отпуска при 700°С 3 ч (сплошные линии).

Следует отметить, что после отпуска сварных соединений ударная вязкость металла у линии сплавления несколько ниже, чем той же стали, не подвергавшейся воздействию сварочного термического цикла. Это особенно заметно у стали 0X13 (см. рис. 2, кривая 1). Снижение ударной вязкости металла в околошовной зоне этих сталей при воздействии сварочного нагрева обусловлено ростом ферритных зерен.

Читайте так же:
Стойка для дрели kwb отзывы

Графики изменения твердости и ударной вязкости металла околошовной зоны у линии сплавления со швом сварных соединений Сталей 1Х17Н2 (а) и 2X13 (6) толщиной 4 мм после сварки и отпуска.

Рнс. 3. Графики изменения твердости и ударной вязкости металла околошовной зоны у линии сплавления со швом сварных соединений Сталей 1Х17Н2 (а) и 2X13 (6) толщиной 4 мм после сварки и отпуска.

Металл в околошовной зоне этих сталей состоит из крупных зерен низкоуглеродистого феррита (светлые зерна) и мелкоигольчатого мартенсита (рис. 4). Причем вследствие меньшего содержания углерода и поэтому наличия большего количества структурно-свободного феррита — δ-феррита, не претерпевающего δ → γ превращения при нагревании сьали и γ → α — превращения при последующем охлаждении, в исходном состоянии стали рост зерна феррита и увеличение его количества при воздействии сварочного нагрева в стали 0X13 больше, чем в стали 2X13. Этим, повидимому, и обусловлено более значительное снижение ударной вязкости в околошовной зоне первой стали по сравнению со второй в состоянии после отпуска.

Микроструктура металла околошовной зоны сварных соединений сталей 0X13 (а) и 2X13 (б) в состоянии после сварки, Х150.

Рис. 4. Микроструктура металла околошовной зоны сварных соединений сталей 0X13 (а) и 2X13 (б) в состоянии после сварки, Х150.

С повышением погонной энергии сварки размер зерна и увеличение количества низкоуглеродистого (структурно-свободного) феррита в околошовной зоне этих сталей возрастает, а ударная вязкость еще больше снижается.

Микроструктура 2X13 после закалки от температуры 1010°С (а) и 1300°С (б), Х1000.

Рис. 5. Микроструктура 2X13 после закалки от температуры 1010°С (а) и 1300°С (б), Х1000.

Наличие двух типов зерен феррита и мартенсита или продукта распада последнего обусловлено кратковременным пребыванием металла при высокотемпературном нагреве в двухфазной ферритно-аустенитной области (см. рис. 2) и последующим быстрым охлаждением. Вследствие различной растворимости углерода в этих фазах при высоких температурах аустенит обогащается углеродом по сравнению с ферритом. При последующем быстром охлаждении аустенит превращается в пересыщенный углеродом а-твердый раствор с образованием сдвигов и внутреннего наклепа (мартенсит), а обедненные углеродом зерна феррита не претерпевают фазового превращения и сохраняются неизменными. Микротвердость мартенсита в околошовной зоне стали 2X13 прн этом составляет 429—458 кГ/мм², а ннзкоуглеродистого феррита — 152—164 кГ/мм². Благодаря повышенной микротвердости мартенситной фазы общая твердость этого металла равна 315—340 HV, а ударная вязкость находится на весьма низком уровне (рис. 3).

Микроструктура металла околошовкой аоны сварного соединения стали 2X13 после сварки (а) и после отпуска при 700° С 3 ч (б), Х500.

Рис. 6. Микроструктура металла околошовкой аоны сварного соединения стали 2X13 после сварки (а) и после отпуска при 700° С 3 ч (б), Х500.

Описанная дифференциация структуры сталей этого класса происходит лишь при высокотемпературном нагреве (перегреве) стали, в том числе и при нагреве выше температуры 1100° С под закалку. При нагреве в интервале температур 950—1100° С такого изменения структуры стали не происходит (рнс. 5). Прн этом ударная вязкость металла несколько выше (на 1,0— 1,5 кГ-м/см²) по сравнению со сталью, претерпевшей нагрев при 1300° С и более. Следует также иметь в виду, что границы указанного температурного интервала зависят от содержания углерода в стали.

Микроструктура металла околошовной зоны сварного соединения стали 1Х17Н2 в состоянии после сварки, X150.

Рис. 7. Микроструктура металла околошовной зоны сварного соединения стали 1Х17Н2 в состоянии после сварки, X150.

При высоком отпуске после сварки карбиды выделяются исключительно из мартенситной фазы, а строение и микротвердость низкоуглеродистого феррита сохраняются неизменными (рис. 6). Металл при этом разупрочняется. При температуре отпуска 680— 720° С твердость стали становится минимальной, а значения ударной вязкости — максимальные, несколько не достигая, однако, исходных.

Аналогично стали 2X13 изменяются при воздействии сварочного термического цикла и последующего отпуска структура (рис. 7), твердость и ударная вязкость (рис. 3,с) металла околошовной зоны сварных соединений стали 1X17Н2. Закаливаемость при воздействии сварочного нагрева 10—12%-ных жаропрочных сталей с вольфрамом, молибденом н ванадием более значительна.

Просмотров: 3337 Создан: 2012-10-02 Источник: Книга. Сварка нержавеющих сталей

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector