2. Предварительный и сопутствующий подогрев

В литературе для одних и тех же сталей приводят различные температуры предварительного подогрева. Тогда как в производственных условиях нагрев вызывает большие трудности. Особенно трудности усугубляются при сварке толстенных крупногабаритных конструкций. Поэтому температуру подогрева необходимо учитывать как можно точнее. Неоправданное завышение температуры подогрева затрудняет работу сварщиков, и увеличивает трудоемкость работы. Недостаточный подогрев не может обеспечить хорошего качества сварных соединений, и приводит к образованию трещин.

Рекомендуемые температуры предварительного и сопутствующего подогрева

Таблица 3.

Марка стали	Температура подогрева, ^оС
12МХ, 12ХМ, 15ХМ	200…250
20ХМ, 12ХМФ	250…300
20ХМФ, 15Х1М1Ф	350…400
15Х2М2ФБС	400…500

Предварительный подогрев так же способствует выделению водород, ранние поглощенного аустенитом стали. Растворимость водорода в продуктах распада аустенита невелика, и при превращениях значительная часть водорода выделяется на отдельных участках в молекулярной форме. В местах скопления молекулярного водорода возникает высокое давление. При одновременном воздействии давления водорода и напряжений, связанных с превращением аустенита в зоне термического влияния могут возникать надрывы и трещины. При подогреве атомарный водород обладает большей подвижностью, он успевает выделяться, и в результате уменьшается возможность образования трещин.

Подогрев при сварке может быть общим, местным и комбинированным. При выборе способа подогрева необходимо учитывать:

 характер и объем сварочных работ,

 толщину изделия,

 протяженность и расположение швов,

 степень механической обработки,

 размеры конструкции,

 возможность транспортировки после нагрева,

 имеющиеся на предприятие средства нагрева.

Так как теплоустойчивые стали чувствительны к резким изменениям температуры в интервале 0  500 ^оС, то скорость предварительного подогрева должна быть медленной, а подогрев равномерным и симметричным. Оптимальная скорость подогрева 30  50 ^оС. Тепло с поверхности металла вглубь должно передаваться так, что бы градиент температур был минимальный. Поэтому нагревательные устройства должны позволять регулировать скорость нагрева.

3. Отдых сварной конструкции

Свойства металла шва и зоны термического вливания сварных соединений в значительной степени зависят от времени и условий выдержки их после сварки до термической обработки. Как правило, сразу после сварки сопротивляемость металла сварных соединений образованию холодных трещин относительно низка. Через некоторое время (5 10 суток) при вылеживании при комнатной температуре образуются холодные трещины в сварных соединениях.

Суть технологической операции отдыха заключается в том, что после сварки сварное соединение не охлаждается до комнатной температуры, а выдерживается при повышенных температурах в течение некоторого времени. Минимальная температура отдыха должна быть выше температуры, при которой возможно образование холодных трещин. Максимальная температура отдыха не должна превышать нижней температуры интервала термического старения. Рекомендуемые температуры отдыха при свариваемой толщине более 30 мм:

 сталь 12Х1МФ  130…200 ^оС,

 сталь 12Х2МФ  130…200 ^оС.

В процессе отдыха в сварных соединениях не происходит фазовых превращений, а лишь имеет место диффузионные и релаксационные процессы.