CS255753B1 - Způsob vytvoření svarového spoje vysokopevných 13 % Cr ocelí - Google Patents

Abstract

Řešení se týká svarového spoje vysoko pevných ocelí s nechanickými i kavitaě- ními vlastnostmi jako základního materiálu odolného proti šíření trhlin, svařovaného svarovým kovem austenitická báze s obsahem dusíku 0,10 až 0,20 % hmotnostních. Podstata spočívá v tom, že při obsahu dusíku ve svarovém kovu 0,15 až 0,20 % hmotnostních je svařováno tepelným příkonem do 17 kJ.cm“! a při obsahu dusíku ve svarovém kovu nižším než 0,15 % hmotnostních je svařováno zvýšeným tepelným příkonem 17 až 35 kJ.om-l.

Description

Vynález řeší způsob vytvoření svarového spoje vysokopevných 13% chrómových konstrukčních ocelí· U svarových spojů vysokopevných ocelí jsou u konstrukčních svarových spojů i u oprav prováděných svařováním požadovány mechanické vlastnosti na úrovni základního materiálu· Dosažení požadovaných mechanických vlastností je podmíněno zajištěním vhodných podmínek technologie svařování a použitím vhodného přídavného materiálu pro svařování. Nejčastěji je používán přídavný materiál stejné báze a obdobného chemického složení jako základní materiál, ’ .ale s náročnými podmínkami svařování, především s teplotou předehřevu až do 350 °C.

Velmi obtížně lze zajistit požadované mechanické vlastnosti svarových spojů v případech, kdy nelze dodržet podmínky technologie svařování vysokopevných ocelí, což se stává především při opravách prováděných svařováním a při moniáži dílů konstrukcí vyrobených z vysokopevných ocelí· Potom je pro svařování používáno přídavných materiálů austenitické báze, ale svarový spoj pak nedosahuje mechanických vlastností, tvrdosti a kavitační odolnosti jako základní materiál·

Tyto nedostatky odstraňuje svarový spoj vysokopevných ocelí s mechanickými a kavitačními vlastnostmi jako základní materiál, odolný proti šíření trhlin, svařovaný svarovým kovem austenitické báze s obsahem dusíku 0,10 až 0,20 % hmotnostních. Podstata vynálezu spočívá v tom, že při obsahu dusíku ve svarovém kovu 0,10 až 0,20 % hmotnostních je svařováno tepelným příkonem 35 až 17 kJ . cm*¹.

Technologicky výhodných podmínek při svařování a pevnostně vyhovujících vlastností svarového spoje je dosaženo tím, že pro svařování je použit přídavný materiál austenitické báze, který dovoluje méně náročné podmínky svařování a přitom svarový kov v důsledku obsahu dusíku dosahuje pevnostních a kavitačních vlast255 753 ností jako základní materiál. V důsledku difúze dusíku ze svarového kovu do základního materiálu při svařování, která je řízena * volbou tepelného příkonu, dojde v tepelně ovlivněné oblasti základního materiálu k vytvoření pevnostní bariéry proti šířící se trhlině a dále ke snížení náchylnosti ke vzniku trhlin tím, že svarový kov je v důsledku nasycení dusíkem čistě austenitioké struktury a přechod do oceli 13% martenzitický s vysokým podílem zbytkového austenitu, vzdorujícímu vzniku trhlin.

Použitím svarového spoje vysokopevných ocelí podle vynálezu se dosáhne výhodných mechanických a kavitačních vlastností svarového spoje, velmi dobrých technologických vlastností svarového spoje se snížením náchylnosti ke vzniku trhlin za studená a dojde k vytvoření bariéry v tepelně ovlivněné oblasti základního materiálu a ve svarovém kovu proti šíření případné trhliny.

V konkrétním případě byla licí vada odlitku skříně parní turbíny odlité z 13% chromové oceli s hodnotou meze kluzu vyšší než 600 MPa opravována ručním obloukovým svařováním elektrodami V 5 mm s předehřevem 100 až 150 °C, které dávají svarový kov o složení 0,10 % hmotnostních uhlíku, 0,50 % hmotnostních křemíku, 0,91 % hmotnostních manganu, 25 % hmotnostních chrómu, % hmotnostních niklu, 0,015 % hmotnostních fosforu, 0,011 % hmotnostních sirý, 0,12 % hmotnostních dusíku a 60,344 % hmotnostních železa. Bylo svařováno proudem 250 A, napětím 35 V, rychlostí 15 cm · min , měrným tepelným příkonem 31,5 kJ · cm a byl získán svarový sgj>j odolný proti šíření trhlin.

V dalším případě byl převodní kus skříně parní turbíny odlitý z 13% chromové oceli s hodnotou meze kluzu 620 MPa porušený korozí a erozí působením syté páry opravován ručním obloukovým svařováním elektrodami i 5 mm, které dávají svarový kov o složení 0,11 % hmotnostních uhlíku, 0,45 % hmotnostních křemíku, 0,85 % hmotnostních manganu, 25,3 % hmotnostních ohromu,

13,5 % hmotnostních niklu, 0,013 % hmotnostních fosforu, 0,013 % hmotnostních síry, 0,017 % hmotnostních dusíku a 59,747 % hmotnostních železa. Bylo svařováno s předehřevem 150 až 200 °C, proudem 200 A, napětím 28 V, rychlostí 17 cm · min“^ s měrným tepelným

255 753 příkonem 17,8 kJ · cm“¹ a byl získán svarový spoj odolný proti šíření trhlin.

Claims (1)

1. Způsob vytváření svarového spoje vysokopevných 13% Cr ocelí odolný proti šíření trhlin, svařovaný svarovým kovem austenitické báze_/vyznačený tím, že při obsahu dusíku ve svarovém kovu 0,10 až 0,20 % hmotnostních je svařováno měrným tepelným příkonem 35 až 17 kJ · cm“ ·