Технология и режим газовой сварки легированных сталей

Свариваемость легированных сталей определяется их составом. Большинство легирующих добавок понижает теплопроводность стали, вследствие чего увеличивается склонность к короблению. При сварке легированных сталей происходит также частичное выгорание легирующих при­месей, поэтому металл шва по своим свойствам отличается от основного металла. Для предупреждения перегрева на­плавленного металла и появления деформаций легирован­ные стали сваривают горелками меньшей мощности. Для уменьшения выгорания легирующих элементов пламя вы­бирают нормальное или с небольшим избытком ацетилена. Некоторые легированные стали закаливаются на воздухе, поэтому при сварке таких сталей применяют предваритель­ный подогрев и последующую термообработку.

Низколегированные стали содержат легирующих эле­ментов до 2,5%. Для строительных конструкций применяют низколегированные стали 10ХСНД и 15ХСНД, которые хорошо свариваются газовой сваркой. При сварке приме­няется нормальное пламя. Мощность сварочного пламени выбирается из расчета расхода ацетилена 75—100 дм⁸/ч при левом способе и 100—130дм³/чпри правом способе на 1 мм толщины свариваемого металла. В качестве присадки используется сварочная проволока Св-08, Св-08А, Св-10Г2. Сварка, осуществляется без применения флюса. Для повы­шения механических свойств металла шов проковывают при светлокрасном калении (800—850°С) с последующей нормализацией.

Низколегированные теплоустойчивые молибденовые (12М, 15М, 20М и 25МЛ) и хромомолибденовые (12ХМ, 15ХМ, 20ХМ, ЗОХМ) стали применяют для изготовления паровых котлов и труб высокого давления. Сварку этих сталей вы­полняют нормальным ацетиленокислородным пламенем. Мощность сварочного пламени выбирают из расчета расхода ацетилена 100 дм³/ч на 1 мм толщины свариваемого металла. В качестве присадочной используют сварочную проволоку марок Св-08ХНМ, Св-ЮХНМА, Св-18ХМА, Св-08ХМ, Св-10ХМ. Сварку этих сталей ведут обратноступенчатым способом небольшими участками длиной 16—25 мм. В свя­зи с тем что эти стали способны к закалке на воздухе, ре­комендуется сваривать их с предварительным подогревом до 250—300°С. При сварке применяют как левый, так и правый способы сварки. Кромки свариваемого металла пе­ред сваркой зачищают до металлического блеска. При тол­щине металла до 5 мм сварку проводят за один проход, при большей толщине применяют. многослойную сварку. Сварку рекомендуется вести с наименьшим числом переры­вов. При возобновлении сварки после перерыва необходи­мо подогреть весь стык до 250—300°С. После окончания сварки пламя горелки медленно отводят вверх, что способ-

ствует более полному выделению газов из расплавленного металла. При сварке необходимо следить за тем, чтобы пере­ход от усиления шва к основному металлу был плавным по всей длине шва. Хромомолибденовые стали свариваются хуже, чем молибденовые, что обусловливается наличие Сг, который образует тугоплавкие оксиды. Сварные изде­лия из хромомолибденовой и молибденовой стали после сварки подвергают термообработке. Сварные изделия. из молибденовой стали нагревают горелкой до 900—930°С, изделия из хромомолибденовой стали — до 930—950°С. Ширина нагрева должна в пять раз превышать ширину шва. После нагрева до указанных.температур изделия ох­лаждают на воздухе. Указанные мероприятия обеспечива ют получение сварного соединения, близкого по прочное к основному металлу.

Низколегированные хромокремнемарганцовистые ста ли марок 20ХГС, 25ХГС, ЗОХГС, ЗОХГСА и 35ХГС обла­дают хорошей прочностью, упругостью, хорошо выдержи­вают вибрационные нагрузки, но менее теплоустойчивы, чем хромомолибденовые стали. Эти стали содержат 0,17—0,4% С, 0,9—1,2% 51, 0,8—1,1% Мп и Щ При газо­вой сварке этих сталей Сг и 51 частично выгорают, что мо­жет привести к появлению в сварном шве оксидов, шлаков и непроваров. Для предупреждения окисления легирующих добавок сварку проводят нормальным пламенем. Мощность сварочного пламени выбирают из расчета расхода ацетиле­на 75—100 дм*/ч на 1 мм толщины свариваемого металла. В качестве присадочного металла для неответственных конструкций применяют низкоуглеродистую сварочную проволоку Св-Т)8 и Св-08А, а для ответственных конструк­ций — сварочную проволоку Св-18ХГСА, Св-10ХГС, Св-13ХМА и Св-19ХМА. Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого метал­ла и способа сварки. Кромки свариваемых деталей должны быть тщательно очищены от загрязнений и подогнаны под сварку так, чтобы зазор по всей длине шва был одинаковым.

Перед сваркой свариваемые детали скрепляют прихват­ками через 20—30 мм при толщине металла 0,5—1,5 мм, через 40—60 мм при большей толщине металла. Сварку подготовленных деталей необходимо вести без перерывов, не. задерживая пламя горелки на одном месте, чтобы не перегревать металл сварочной ванны. Для уменьшения коробления сварку проводят от середины шва к краям и об-ратноступенчатым способом в зависимости от длины сва­риваемых швов. Учитывая склонность этих сталей к закал-

ля устранения образования трещин в металле шва и околошовной зоне после сварки проводят медленное охлаж­дение свариваемой детали. После сварки ответственных деталей из этих сталей их подвергают закалке и отпуску. Закалку проводят при температуре 500—650°С с выдержкой при этой температуре и последующим нагревом до темпера­туры 880°С и охлаждением в масле. Отпуск состоит в нагре­ве до температуры 400—600° и последующем охлаждении в горячей воде.

Хромистые стали обладают повышенной кислото- и жаростойкостью и применяются для изготовления деталей и оборудования, работающего в агрессивных средах при высоких температурах. Хромистые стали содержат 0,13— 0,9% С и 4—30% Сг. Хромистые стали склонны к образо­ванию закалочных структур при охлаждении на воздухе, в результате чего после сварки могут образоваться трещины в сварном шве и околошовной зоне. Чем выше содержание С в.хромистых сталях, тем хуже они свариваются и тем' выше склонность их к короблению при остывании шва. При сварке хромистых сталей применяют нормальное пламя. С целью предупреждения коробления свариваемых деталей сварку ведут на пониженной мощности пламени из расчета расхода ацетилена 70 дм⁸/ч на 1 мм толщины свариваемого металла. Для уменьшения коробления сварку хромистых сталей, содержащих до 14% Сг, выполняют с предвари­тельным подогревом до 150—200°С, содержащих свыше 14% Сг—до 200—250°С. В качестве присадочной приме­няют сварочную проволоку Св-02Х19Н9, Св-04ХН19Н9, Св-06Х19Н9Т. Диаметр присадочной проволоки выбирают в зависимости от^ толщины свариваемого металла и способа сварки. Сварка должна выполняться с максимально допус­тимой скоростью, без перерывов и повторного нагрева одно­го и того же места шва. Сварку выполняют в один слой, при сварке деталей толщиной до 3 мм применяют левый способ, толщиной более 3 мм — правый способ. Для предо­хранения выгорания Сг и удаления из сварочной ванны оксидов хрома применяют флюс следующего состава: бор­ной кислоты — 55%, оксида кремния — 10%, ферромар­ганца — 10%, феррохрома — 10%, ферротитана.— 5%, титановой руды 5% и плавикового шпата — 5%. После сварки проводится термообработка по режиму, предусмот­ренному для данной марки стали.

Хромоникелевые аустенитные стали обладают высокими механическими свойствами, коррозионной стойкостью, жаропрочностью, они нашли широкое применение в хими-