- •Міністерство освіти, науки, молоді і спорту україни
- •Кафедра інтегрованих технологій в машинобудуванні та зварювального виробництва
- •Глава 3. Сварка разнородных металлов и сплавов 23
- •Глава 1. Сварка теплоустойчивыхсталей
- •Общие сведения о свариваемости
- •Дуговая сварка
- •Выбор технологии
- •Сварочные материалы
- •Термическая обработка сварных соединений
- •Свойства сварных соединений
- •Глава 2. Сварка аустенитных сталей
- •Свариваемость аустенитных сталей
- •Особенности сварки
- •Материалы для сварки
- •Сварка жаропрочных аустенитных сталей
- •Основные свойства и особенности сварки
- •Сварка коррозионностойкихсталей
- •Основные свойства
- •Основные виды коррозии сварных соединений
- •Технологические особенности сварки
- •Металлургические особенности сварки
- •Технология сварки
- •Сварка жаростойких сталей
- •Основные свойства и особенности сварки
- •Технология сварки
- •Глава 3. Сварка разнородных металлов и сплавов
- •Сварка разнородныхсталей
- •Особенности сварки
- •Неоднородность металла сварного шва
- •Зона сплавления сварных соединений
- •Свойства сварных соединений
- •Остаточные сварочные напряжения
- •Сварка перлитных сталей
- •Сварка сталей разного структурного класса
- •Глава 4. Сварка алюминия и его сплавов
- •Основные свойства и особенности сварки
- •Глава 5. Сварка меди и ее сплавов
- •Основные свойства и особенности сварки
- •Глава 6. Сварка никеля и его сплавов
- •Основные свойства и особенности сварки
- •Глава 7. Сварка титана и его сплавов
- •Глава 8. Сварка разнородных сплавов
- •Особенности сварки
- •Сварка алюминия и его сплавов со сталью
- •Сварка меди и ее сплавов со сталью
- •Сварка алюминия и его сплавов с медью
- •Список литературы
Сварка перлитных сталей
При сварке перлитных сталей разного легирования между собой целесообразно использовать сварочные материалы, применяемые обычно для менее легированной стали. Рекомендации по выбору электродных материалов приведены в таблице 3.2.
При ручной дуговой сварке следует использовать электроды с фтористо-кальциевым покрытием, обеспечивающие высокую стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и достаточную прочность сварного соединения.
Технологические режимы сварки и прежде всего температуру подогрева желательно выбирать близкими к требуемым для более легированной стали.
При относительно небольшой разнице в легировании свариваемых перлитных сталей предельная рабочая температура сварного стыка может быть допущена близкой к предельной для менее легированной стали. Механические свойства и длительная прочность таких соединений находятся на уровне свойств сварных соединений однородных сталей.
Таблица 3.1 - Выбор сварочных материалов для сварки разнородных перлитных сталей
Предельная температура работы |
Марки свариваемых сталей |
Метод сварки |
Сварочные материалы |
Режим термической обработки | ||||
400-450 °С |
20, 30 и другие малоуглеродистые |
15ХМ, 12МХ, 20ХМА, 30ХМА |
ручная дуговая |
электроды Э42А |
без отпуска или отпуск при температуре 630-650 °С | |||
под флюсом |
проволока Св-08А | |||||||
Среднеуглеродистые и низколегированные конструкционные |
в С02 |
проволока Св-08Г2С | ||||||
350-400 °С |
12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 25Х3ВМФ, Х5М, Х5МФ |
ручная дуговая |
электроды Э-ХМ |
отпуск при температуре 670-700 °С | ||||
под флюсом |
проволока Св-10ХМ | |||||||
500 °С |
15ХМ, 20ХМЛ 12МХ |
в С02 |
проволока Св-08ХГСМА |
Сварка аустенитных и аустенитно-ферритных сталей
При выборе сварочных материалов для сварки разнородных ау- стенитных сталей необходимо прежде всего учитывать склонность ау- стенитных швов наиболее распространенных составов к образованию горячих трещин при сравнительно небольшом отклонении легирования от оптимального. Рекомендации по выбору сварочных материалов приведены в таблице 3.3. Для предварительной оценки пригодности тех или иных сварочных материалов целесообразно использовать деление ау- стенитных сталей по свариваемости на две группы. К первой группе относятся наиболее распространенные аустенитные стали, у которых содержание основного легирующего элемента - Сг превышает или близко к содержанию N1. Эти стали могут свариваться аустенитно-ферритными сварочными материалами. Вторая группа охватывает стали с повышенным запасом аустенитности, у которых содержание N1 превосходит содержание Сг.
Если свариваются между собой разнородные стали первой группы, то могут использоваться аустенитно-ферритные электродные материалы как для той, так и для другой стали. В этом случае металл шва по содержанию основных легирующих элементов будет сравнительно мало отличаться от наплавленного и поэтому при обычных долях участия основного металла в шве при сварке можно обеспечить в последнем ау- стенитно-ферритную структуру. Выбор легирования аустенитно- ферритного наплавленного металла определяется условиями работы конструкции и требованиями к ее термической обработке. Если отношение Сг / N1 в стали близко к 1, то во избежание появления горячих трещин сварку корневых слоев желательно производить электродами с повышенным содержанием ферритной фазы.
Таблица 3.3 - Способы сварки и применяемые сварочные материалы для аустенитных и аустенитно-ферритных сталей
Группа стали (по легированию) |
Условия работы |
Марки свариваемых сталей |
Метод сварки |
Структурное состояние шва |
Сварочные материалы | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | |||
1-І |
неагрес сивные среды |
1Х18Т10Т |
Х18Н12Т Х17Н13М2Т 0Х17Н16М3Т |
ручная дуговая сварка |
аустенитно- ферритное |
ЭА1, ЭА1а | |||
под флюсом |
проволока Св-04Х19Н9 | ||||||||
в С02 |
проволока Св-04Х19Н9С2 | ||||||||
коррози онные среды |
ручная дуговая сварка |
ЭА-1Б, ЭА-1Ба | |||||||
под флюсом |
проволока Св-05Х19Н9 | ||||||||
при 1 > 300 °С |
Х18Н12Т 1Х16Н14В2БР |
ручная дуговая сварка |
ЭА-1Ба, ЭА-1Б | ||||||
1Х16Н13М2Б Х25Н13 |
ЭА-1М2Фа, ЭА-1М2Ф |
Окончание таблицы 3.3
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
п-п |
при 1 до 700°С |
1Х14М18М2БР |
Х15Н35В3Т Х15Н35В5ТР |
ручная дуговая сварка |
аустенитно- карбидное |
ЭА-4В3Б2, 2Х14Н8Б |
под флюсом |
аустенитное |
проволока 06Х25Н35Г7В7М3Т | ||||
І-ІІ |
коррози онные среды |
1Х18Н10Т Х17Н13М2Т 1Х18Н9Т |
Х25Н5Т Х25Н5ТНФ |
ручная дуговая сварка |
ферритно- аустениное |
ЭАФ-1МФ |
при высоких температурах |
Х14Н18В2БР |
аустенитно- карбидное |
ЭА-4В3Б2 2Х14Н18Б | |||
Х25Н35В3Т Х20Н80Т2Ю |
аустенитно- карбидное, аустенитное |
ЭА-4В3Б2 ЭА-3М6 |
При сварке между собой сталей второй группы разного легирования аустенитно-ферритные электродные материалы применяться не могут, так как при повышении в шве содержания N1 за счет проплавления основного металла шов будет иметь однофазную аустенитную структуру и обладать склонностью к трещинообразованию. Надо использовать сварочные материалы, обеспечивающие однофазную аустенитную или аустенитно-карбидную структуру наплавленного металла при дополнительном легировании элементами, способствующими повышению его стойкости против горячих трещин.
Выбор термической обработки сварных конструкций из разнородных аустенитных сталей определяется маркой стали, типом конструкции, условиями ее работы. При сварке термически неупрочняемых сталей, отсутствии требований к снятию остаточных напряжений и работе изделия в интервале умеренных температур термическая обработка может не производиться. Если по условиям изготовления или эксплуатации остаточные сварочные напряжения должны быть сняты, то достаточна стабилизация при 1=800-850 °С. Для конструкций, работающих при высоких температурах необходимая термическая обработка - аустенизация при температуре 1100-1150 °С.