Способ дуговой сварки
Иллюстрации
Реферат
791479
10
3 аустенитно-ферритной структуры его. Однако различная доля участия основного металла в слоях металла шва и по его высоте (максимальная при выполнении корневого валика и минимальная при выполнении верхних слоев) приводит в этом случае к широкому изменению количества ферритной фазы в металле шва (до 30%).
Металл шва с таким содержанием . феррита, характеризуется низкими пластичностью и ударной вязкостью, что обусловлено возможностью образования хрупкой сигма фазы в многослойном шве из-за превращения феррита, а также выделения сложных железохромтитановых карбидов, охрупчивающих металл шва. Вьщеление хрупких карбидов обусловлено ограниченной растворимостью углерода в феррите, значительно меньшей, чем в аустените.
Целью изобретения является повышение пластичности и ударной вязкости металла шва при сварке чистоаустенитных сталей. ,Для этого сварку внутренних слоев, являющихся несущими, выполняют аустенитно-мартенситно-ферритными материалами.
На чертеже представлен график зависимости состава сварного шва от применения при сварке материалов различного состава.
Обоснованием применения двух видов сварочных материалов различного структурного класса является следующее, Известно из практики эксплуатации толстостенного химического оборудования, что ответственным за коррозионную стойкость его является поверхностный корроэионно-стойкий слой металла и соответственно металла шва, обращенных к коррозионной среде, толщиной 2 — 10 мм в зависимости от характера агрессивной среды и температуры эксплуатации. Остальные слои основного металла и соответственно металла шва являются несущими, обеспечивающими необходимую сопротивляемость сварной конструкции воздействию силового фактора (давления и нагрузок), Таким образом, требования к поверхностным слоям металла ursa одни, а к остальным слоям металла шва другие. Несущие слои металла шва должны обладать равнопрочностью с основным металлом, пластичностью и высокой стойкостью против образования горячих трещин и других дефектов. Поверхностный (коррозионно-стойкий) слой должен обладать прежде всего требуемой коррозионной стойкостью, Вопрос о его стойкости прбтив образования: горячих трещин снимается, так как при сварке поверхностного слоя уровень сварочных напряжений и темп нарастания деформаций достаточно малы и трещины не возникают.
При перемешивании наплавленного металла с аустенитно-мартенситно-ферритной структурой с чистоаустенитнь м основным металлом обес4 печивается аустенитно-ферритная структура металла шва с небольшим количеством феррита. На чертеже показана линия, соединяющая состав наплавленного основного металла, жирной линией отмечен участок возможных составов металла шва при различной доли участия основного металла в нем. Благодаря тому, что эта линия пересекает граничную линию аустенитной и аустенитно-ферритной области состояния высоколегированного литого металла под небольшим утлом, колебание ферритной фазы в многослойном металле шва с различной долей основного металла незначительно (до 10%).
Такой аустенитно-ферритный металл шва (с ограниченным содержанием феррита) не склонен к отмеченным выше видам охрупчивания и обладает высокой пластичностью и вязкостью.
Пример. Была выполнена экспериментальная проверка предлагаемого способа сварки.
В качестве основного металла применяли стабильноаустенитный сплав 06ХН28МДТ толщиной
45 и 20 мм. На пластинах из указанного спла ва размерами 200 х 450 х 45 мм выполняли
X-образную и V-образную разделку с притуплением 2 мм и симметричным утлом раскрытия кромок 55+5 . Сварку несущего слоя выполняли материалами аустенитно-мартенситно-ферритного класса (опытная порошковая проволока
30 типа 06Х18Г8 диаметром 3 мм) за 8 и 4 прохода соответственно. Сварку коррозионно-стой- кого слоя выполняли электродами марки
AHB-28 диаметром 3 мм за 6 и 4 прохода соответственно. Режимы сварки паспортные.
Из сварных соединений были вырезаны микрошлифы (темплеты) на все сечение шва, Металлографическими исследованиями не обнаружено горячих трещин в многослойном металле шва.
Коррознонные образцы (18 шт), вырезанные
i0 из поверхностных слоев (с обеих сторон), были испытаны на склонность к межкристалитной коррозии по методу "В" и "By" (ГОСТ 603275). Ни на одном образце не выявлено склонности к МКК по двум методам испытания.
В таолице приведены механические свойства металла шва в сравнении с основным металлом.
Испытания подтвердили высокое качество металла шва в целом.
Способ дуговой сварки обладает эначительной экономической эффективностью, Он позволяет резко увеличить качество сварных соединений благодаря предотвращению охрупчивания металла шва, При этом предупреждается брак и необходимость его устранения при всевозможных технологических переделах сварного оборудования (гибке, вальцовке, штамповке и т.д.)
Экономическая эффективность от применения предлагаемого способа сварки составляет не менее 50 тыс. руб. гол..
791479
Материал
Предел прочности, кгс/см
ОтносительУдарная . вязкость, кгс/см
Угол загиба, град. ное удлинение %
Основной материал 55,8
55,0
180
24,0
Несуший слой шва 62,4
18,0
48,5
180
Коррозионно-стойкий слой шва 58,4
36,8
180
210
Z6
1h 1f И Ы 22 Eh Ю 26 ЗФ 32 3h
ВНИИПИ Заказ 9350/11 Тираж 1160 Подписное
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Способ дутовой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса, при котором сварку выполняют в несколько слоев, причем внешние слои выполняют коррозионно-стойким материалом,отличаюшийся тем,что, с целью повышения пластичности и ударной вязкости металла шва при сварке чистоаустенитных сталей, сварку внутренних слоев, являюшихся несушими, выполняют аустенитно-мартенситно-ферритными материалами.
Источники информации, 2g принятые во внимание при экспертизе
1. Каховский Н. И. Сварка высоколегированных сталей. "Техника", 1975
2. Авторское свидетельство СССР по заявке
И 2453751/25-27, кл. В 23 К 9/00, 18.11.77.