Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект лекций русский по СПЕЦСТАЛЯМ.docx
Скачиваний:
93
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
488.43 Кб
Скачать
    1. Сварка коррозионностойкихсталей

      1. Основные свойства

В качестве коррозионностойких материалов широко применяются хромоникелевые аустенитные стали. Находят также применение хромо­марганцевые аустенитные стали, хромоникелевые аустенитно- ферритные, аустенитно-мартенситные и аустенитно-боридные стали (0Х18Н10, Х17Н13М2Т, 0Х23Н28М3Д3Т, Х14Г14Н3Т, 0Х21Н6М2Т, Х17Н7Ю, Х18Н12БР1). Оценку коррозионной стойкости металлов (ста­лей, сплавов, сварных швов) по потере массы (в г/м ч) производят по пятибалльной шкале, по глубинному показателю (скорость коррозии в мм/год) - по 10-бальной шкале по ГОСТ 13819-68.

При производстве изделий, конструкций и оборудования из кор­розионностойких аустенитных сталей применяют ручную и механизи­рованную (под флюсом, в среде защитных газов) электродуговую свар­ку, для особо ответственных изделий наряду с дуговой используют электроннолучевую, диффузионную, плазменную и другие виды сварки. Аустенитные стали большой толщины сваривают электрошлаковой сваркой. Газовая сварка и сварка угольным электродом не рекомендует­ся из-за ряда существенных недостатков и, прежде всего, опасности на­углероживания металла шва и околошовной зоны.

Коррозионная стойкость мелкозернистых сталей и сварных швов выше, чем крупнозернистых. По этой причине деформированные стали превосходят литые, швы с мелкой структурой, например дуговые, пре­восходят крупнокристаллитные, электрошлаковые.

      1. Основные виды коррозии сварных соединений

Аустенитные стали и сварные швы подвержены нескольким ви­дам коррозионного разрушения, главными из которых являются: меж- кристаллитная коррозия (МКК), общая жидкостная коррозия и коррози­онное растрескивание. МКК наблюдается при выдержке сталей или сварных швов при 1 = 500-800 °С или при медленном охлаждении их с 1 = 900-1000 °С.

В процессе сварки участки металла шва в околошовной зоне под­вергаются тепловому воздействию в области указанных температур, и там может развиваться МКК. Применяют следующие методы преду­преждения развития МКК:

  1. снижают содержание углерода в стали и швах до пределов рас­творимости 0,02-0,03 % (сталь 000Х18Н10, 00Х25Н20);

  2. легируют сталь (швы) элементами (титан, ниобий, тантал, цир­коний, ванадий), обладающими большим сродством к углероду, чем хром; например, используют проволоки Св-06Х19Н9Т, Св-08Х19Н10Б, электроды 03Л-17 (0Х23Н21М3Д3Б);

  3. подвергают сварные соединения закалке с 1 = 1050-1100 °С с быстрым обязательно охлаждением или стабилизирующему отжигу в течение 2-4 часов при 1 = 850-900 °С;

  4. повышают в швах содержание феррита до 20-25 % путем дополни­тельного легирования их хромом и такими элементами, как кремний, алюми­ний, ванадий, молибден, вольфрам (проволока Св-05Х19Н9Ф3С2).

С точки зрения сварщиков основным методом борьбы с МКК яв­ляется сварка изделия швами идентичного с основным металлом соста­ва и правильный выбор режима термической обработки.

      1. Технологические особенности сварки

При сварке нельзя допускать перегрев и многократный нагрев сварного соединения. В тех случаях, когда сварное изделие нельзя под­вергнуть закалке или стабилизации (с обязательным последующим бы­стрым охлаждением, например, на воздухе), сварку необходимо выпол­нять при наименьшей погонной энергии и на максимально возможной скорости. Последовательность наложения швов должна, по возможно­сти, назначаться так, чтобы шов, обращенный к агрессивной среде, вы­полнялся в последнюю очередь. Однопроходные односторонние швы по этой причине предпочтительнее двусторонних. Поскольку коррозион­ная стойкость металла шва находится в прямой зависимости от химиче­ского состава и содержания в нем ферритной фазы, поддержание посто­янного фазового и химического состава шва - главное условие получе­ния доброкачественного сварного соединения коррозионностойкой ау- стенитной стали.

Следует принимать меры против попадания брызг присадочного металла или металлической ванны на основной металл. Брызги - потен­циальные очаги МКК или появления межкристаллитных трещин на ос­новном металле в месте приварки брызг.

Коррозионная стойкость сталей и сварных швов во многом опре­деляется состоянием их поверхности. Полированные стали обладают более высокой стойкостью против жидкостной коррозии. Шов с гладкой мелкочешуйчатой поверхностью превосходит по общей коррозионной стойкости шов, имеющий грубую неровную поверхность. В этом еще одно преимущество механизированной сварки, особенно под флюсом.

При сварке многопроходных швов нет необходимости заполнять все сечение разделки металлом, обладающим требуемой стойкостью против МКК. Достаточно, если только поверхностные швы (валики), соприкасающиеся с агрессивной средой, будут стойкими против МКК и общей коррозии.

Не допускается повреждение поверхности стали и швов. Поэтому категорически запрещается возбуждать дугу не на шве.

Аустенитные стали обладают большим омическим сопротивлени­ем и низкой теплопроводностью. Поэтому необходимо выполнять их сварку при уменьшенном по сравнению с обычными сталями вылете электрода (при ручной дуговой сварке - укороченные электроды). Низ­кая теплопроводность обуславливает большое коробление сварной кон­струкции, поэтому необходимо стремиться, по возможности, к односто­ронней сварке швами симметричного сечения при сквозном проплавле­нии кромок. Остатки шлаковой корки на поверхности швов и в около- шовной зоне после сварки необходимо тщательно удалить. Очистка пневмозубилом и другими способами, при которых образуются вмяти­ны и забоины на металле шва, нежелательны.