Зварка високолегованих сталей і сплавів (Початок статті, Частина 1)

за Високолегованих вважають сталі з сумарним змістом легуючих елементів понад 10% при вмісті заліза в них більше 45%. Якщо зміст заліза менше цієї цифри, то матеріали вважаються за спеціальні сплави. До цієї групи відносяться сталі і сплави, що володіють специфічними властивостями: високою антикорозійною стійкістю при кімнатній і підвищеній температурах, опором повзучості при нагріві і ін. Матеріали цієї групи залежно від температурних умов експлуатації виробів розділяють на жароміцних і жаростійких.

Жаростійкість (окаліностойкость) - властивість металів і сплавів добре протистояти при високих температурах хімічній дії, зокрема окисленню на повітрі або в іншому газовому середовищі. Жароміцність — здатність матеріалів при високих температурах витримувати без руйнування механічні навантаження.

Подібним вимогам відповідають матеріали з високим ступенем легування — високолеговані стали і спеціальні сплави. Як легуючі елементи використовують хром, нікель, марганець, кремній, кобальт, вольфрам, ванадій, молібден, титан, бор і ін. Високолеговані стали і сплави є найважливішими конструкційними матеріалами, вживаними у виробництві устаткування для хімічної промисловості, в авіації, енергетиці і реактивній техніці.

Насамперед необхідно відзначити високохромисті стали, використовувані в енергетичному і хімічному машинобудуванні. Залежно від ступеня легування хромом вони можуть відноситися до мартенситного, мартенситно-феррітному і феррітному класів. Високохромисті сталі використовують як корозійностійкі, жаростійкі і жароміцні.

корозійностійкими зазвичай є сталі з 13% Сг і більш. Одночасно ці сталі володіють жаростійкістю до 600°с і жароміцності до 480°с. Підвищення жароміцності, що допускає тривалу роботу при значній напрузі і температурі до 650°с, досягається додатковим легуванням молібденом, ванадієм, ніобієм, бором і іншими елементами. Хромисті сталі вельми чутливі до термічної дії при зварці, що необхідно враховувати при розробці технологічних процесів. Жаростійкими і жароміцними матеріалами є високолеговані аустенітні стали і сплави. Їх класифікують за системою легування, структурному класу, властивостям і службовому призначенню. Основні легуючі елементи — хром і нікель. Матеріали з сумарним змістом заліза і нікелю 65% при співвідношенні нікелю і заліза 1: 1,5 є залізо-нікелевими сплавами, а із змістом нікелю 2: 55% —никельовимі сплавами. Аустенітні стали і сплави є найважливішою групою матеріалів, широко використовуваною в різних галузях машинобудування для конструкцій, що працюють в широкому діапазоні температур.

До групи аустенітних сталей відносяться корозійностійкі хромонікелеві стали, наприклад 08х18н10т. Вони володіють високою пластичністю і добре штампуються в холодному стані. Головною небезпекою при зварці цих сталей є схильність до тріщин і межкрісталлітной корозії зварних з'єднань.

Схильність до утворення гарячих тріщин пов'язана з утворенням грубозернистої стовпчастої структури металу шва, високою ливарною усадкою металу, що кристалізується, і значних деформацій при твердінні. Основними заходами боротьби з гарячими тріщинами при зварці цих сталей є: отримання зварних швів з двофазною структурою (аустеніт плюс невелика кількість фериту, карбідів або бориду) для поліпшення структури і подрібнення зерна; обмеження шкідливих домішок в металі; застосування неокислювальних основних електродних покриттів і фторідних флюсів; зменшення об'єму зварювальної ванни і відношення ширини шва до глибини проплавлення для зменшення усадкових деформацій при зварці (зварка на знижених погонних енергіях, раціональне оброблення кромок, ниткові шви).

Джерело: penzaelektrod. Ru

Автор: Петро Єгорович