CS224851B1 - Způsob úpravy avárových ploch - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu úprsvy svarových ploch tepelně ovlivněné oblasti svarových spojů předmětů z kálitelných chromových ocelí prostých s obsahem chrómu Cr 12 až 14 % a také ocelí, modifikovaných niklem Ni, molybdenem Mo, wolframem ti nebo vanadem V, a to převážně litých.

Dosud nejčastěji používanou metodou svařování těchto kalitelných chromových ocelí prostých s obsahem chrómu Cr 12 až 14 % a také ocelí, modifikovaných niklem Ni, molybdenem Mo, wolframem Ví nebo vanadem V je ruční svařování obalenými elektrodami bu3 austenitickými nebo elektrodami stejné báze jako svařovaný materiál - což je případ Častější. Tyto oceli vyžadují na rozdíl například od nekálitelných feritických ocelí delší dobu předehřevu před svařováním, a to k rozpuštění karbidů chrómu. Předehřev před svařováním se u těchto ocelí obvykle volí na základě zkoušek praskavosti, výše teploty předehřevu se předběžně stanoví na podkladě znalosti obsahu uhlíku C v oceli; je-li obsah uhlíku větší než 0,2 volí se teplota předehřevu zhruba kolem 250 °C s následným dohřevem. fb svaření a dohřevu se svarový spoj ochlazuje na teplotu kolem 100 °C. řek následuje na této teplotě prodleva alespoň jednu hodinu, načež se svarový spoj dále ohřívá až na teplotu žíhání, aby se snížila vnitřní napětí materiálu a zároveň tak dochází k popuštění martenzitu. řo další časové prodlevě, která je stanovena empiricky a závisí na tloušlce svařovaného předmětu, následuje ochlazování až na

- te plotu okolí.

I když jsou dodrženy všechny uvedené podmínky, zůstává hlavním problémem metalurgické svařítelnosti těchto kalitelných chromových ocelí prostých s obsahem chrómu Cr 12 až 14 % a také ocelí, modifikovaných niklem Ni, molybdenem Mo, xolframem W nebo vanadem V jejich sklon ke tvorbě trhlin ze studená. Je to důsledek komplexních vlivů, vyvolaných jednak martenzitickou transformací, jednak vznikem značných vnitřních napětí, vyvolaných asociačními tlaky vodíku H, které způsobují snížení lomové houževnatosti struktury tepelně ovlivněné oblasti svarových spojů. Nepříznivý vliv na odolnost vůči praskavosti těchto chromových ocelí mají i některé specifické vlastnosti samotného svařovaného materiálu. Patří k nim například dendritická segregace, paxrné zejména u křemíku Si, manganu Mn, molybdenu Mo a u chrómu Cr, a také zvýšený podíl nekovových vměatků, výskyt oxidických blan kolem primárních zrn, nižší vrubová houževnatost a jiné. Obecně j3ou vměstky nekovového charakteru pokládány na koncentrátory na pěti v materiálu a obvykle právě v těchto místech jsou iniciovány trhliny. Souhrnně lze vliv nekovových vměatků vyjádřit faktorem morfologickým a velikostním a také faktorem, který charakterizuje jejich prostorové rozložení. Jsou-li tyto nekovové vměstky kulovitého tvaru, jsou-li rovnoměrně rozptýlené ve svařované oceli, a také čím jsou menší, tím má svařovaný materiál výhodnější vlastnosti pro svařování tavnými způsoby. Platí to také pro tepelně ovlivněnou oblast svarového spoje, která mé při dodržení těchro charakteristik vyšší lomovou houževnatost. Svařovaný materiál pak mnohem lépe odolává složitým termodefóračním účinkům, vyvolaným použitým svařovacím cyklem.

Eosud známými způsoby nelze dosáhnout výhodně rovnoměrného rozložení nekovových vměatků a minimalizování jejich velikosti, avšak použitím způsobu úpravy svarových ploch předmětů z kalitelných chromových ocelí prostých s obsahem chrómu Cr 12 až 14 % a také ocelí modifikovaných niklem Ni, molybdenem Mo, wolframu U a vanadem V podle vynálezu je možno dosáhnout podstatného zlepšení.

Cílem vynálezu je tedy vytvořit takový technologický postup přípravy svarových ploch předmětů z kalitelných chromových ocelí, prostých s obsahem chrómu Cr 12 až 14 % a také ocelí modifikovaných niklem Ni, molybdenem Mo, wolframem 'A nebo vanadem V ke svařování, aby se rovnoměrným rozptýlením nekovových vměatků, jejich vhodným tvarováním a zminimalizovéním jejich velikosti v tepelně ovlivněné oblasti svarového spoje dosáhlo znatelného zvýšení lomové houževnoati těchto svarových spojů.

K tomuto cíli směřuje způsob úpravy svarových ploch předmětů z kalitelných chromových ocelí prostých s obsahem chrómu 12 až 14 % a také ocelí, modifikovaných niklem Ni, molybdenu Mo, wolframem W nebo vanadem V, a to převážně litých, navářením vrstvy materiálů na svarové plochy za předehřevu 200 až 400 °C netavící se elektrodou v ochranné armosféře Ar jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jedna navařená vrstva materiálu je stejné báze jako materiál základní.

Svarový spoj s navařovanými svarovými plochami podle vynálezu mé tepelně ovlivněnou oblast s výhodnějšími mechanickými hodnotemi; nekovové vměstky jsou rozloženy velmi stejnoměrně, téměř disperzně a jsou velmi malé, tepelně ovlivněná oblast svarového spoje mé vyšší lomovou houževnatost. Metalurgické čistota materiálu v tepelně ovlivněné oblasti sva3 rového spoje je dokonce vyšší, než má původní svařovaný materiál. Svarový spoj má také vyšší odolnost vůči praskavosti za studená i za tepla.

ky.

Na svarové plochy turbinového tělesa z lité kalitelné chromniklové oceli a na nátrubky byly provedeny ručně névary metodou svařování v ochranné atmosféře netavící se elektrodou; ochranná atmosféra argon bez úmyslných příměsí, přídavný drát z třináctiprocentní chromové žárupevné kalitelné oceli, legované wolframem W a vanadem V. Tloušíka každého z nóvarň byla zvolena větší než šířka tepelně ovlivněné oblasti svarového spoje, které byla zjištěna v hodnotě 5 mm. Cba névery pak byly tepelně zpracovány. Po opracování svarových ploch na čisto bylo běžným způsobem provedeno svaření nátrubků s tělesem obalenými elektrodami.

Příklad 2 - příčné svařování prstenců o průměru 1.20C mm se svarovými plochami, upravenými způsobem podle vynálezu. Nejprve bylo po předehřevu dvou prstenců z lité kalitelné chromniklové oceli provedeno navaření jejich svarových ploch, a to každého prstence zvléší. Navařování bylo prováděno mechanizovaně, v ochranné atmosféře argon Ar tavící se elektrodou. Ochranné atmosféra Ar + 1 % použit třinácti proceň tni chromový žárupevný kalitelný svařovací drát. Tloušíka obou návarů na čisto byla zvolena 6 mm. Teplota předehřevu a tepelné zpracování po návaru byly provedeny podle předpisů pro základní materiál. Po opracování svarových ploch při minimálním úběru bylo provedeno svaření prstenců pod tavidlem.

Příklad 3 - svařování litých rozváděčích kol parní turbiny, vyrobených z lité třinéctiprocentní chromové oceli s přísadou cca 6 % niklu Ni a 1 % molybdenu Mo.

Svarové plocha disku rozváděcího kola byla s ohledem na tlouštku návaru 5 mm navařena mechanizovaným způsobem v ochranné armosféře argon Ar tavící se elektrodou. Ochranné atmosféra Ar + 3 % C0₂, použit přídavný drát z třináctiprocentní chromové žárupevné kavlitelné oceli, legované wolframem W a vanadem V. Předehřev a tepelné zpracování byly použity podle norem pro základní mteriál. Po opracování návarů na požadovanou geometrii svarové plochy bylo provedeno ruční svařování disku rozváděcího kola s bandáží lopatkového kanálu obalenými elektrodami.

Při kontrola jakosti svarů bylo konstatováno u všech tří příkladů, že nekovové vměstky jsou nepatrných rozměrů, prakticky kulových tvarů a značně pravidelně rozptýleny. Stejný poznatek byl učiněn při kontrole tepelně ovlivněné oblasti svarových spojů, kde byly tyto charakteristiky zvléšt výrazné. Ve srovnání se základním kovem byla metalurgická čistota tepelně ovlivněné oblasti svarů vyšší.

Claims (1)

1. Způsob úpravy svarových ploch předmětů z kalitelných chromových ocelí prostých s ob' ' Ni molybdenem Mo. wolfra-