SU791479A1

SU791479A1 - Способ дуговой сварки

Info

Publication number: SU791479A1
Application number: SU782667207A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Липодаев; Николай Иванович Каховский
Original assignee: Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им. Е.О.Патона Ан Украинской Сср
Priority date: 1978-09-26
Filing date: 1978-09-26
Publication date: 1980-12-30

Description

I

Изобретение относитс к области сварки, в частности к способам дутовой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса, и может быть использовано в химическом машиностроении и других отрасл х промышленности при многослойной сварке конструкций повышенной толщины (20-60 мм).

Основна трудность при многослойной сварке толстостенного оборудовани из аустекитных сталей и сплавов - предупреждение образовани гор чих трещин в металле, шва. Причем по мере заполнени разделки наплавл емыми сварочными материалами склонность последующих слоев шва к образованию гор чих трещин уменьшаетс , что объ сн етс более низким уровнем сварочных напр жений, возникающих при сварке последних слоев шва, и меньшим темпом нарастани деформаций в них по сравнению с предыдущими, в особенности это сказываетс при сварке чистоаустенитных сталей .

Известны способы дуговой сварки чистоаустенитных сталей и сплавов, заключающиес

В применении сварочных материалов аустенитного класса 1.

Применение при многослойной сварке материалов аустенитного класса, обеспечивающих одинаковый или близкий химический состав металла шва в сравнении с основным материалом не гарантирует достаточно высокой трещиноустойчивости металла шва, особенно при сварке стали толщиной 20 мм и более. В этом случае корневые слои шва и близлежащие к

10 корневому про вл ют склонность к образованию гор чих трещин.

Известен также способ дуговой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса, наиболее близкой к данному изобретению по техни15 ческой сущности, при котором сварку выполн ют в несколько слоев, причем внешние слои выполн ют коррозионно-стойким материалом {2,

Дл повышени стойкости многослойного аустенитного металла щва, особенно нижележа20 щих его слоев, приме 1иют сварочные материалы ферритного класса. При этом резко повышаетс стойкость металла щва против образовани гор чих трещин благодар достижению 379 аустенитно-ферритной структуры его. Однако различна дол участи основного металла в сло х металла шва и по его высоте (максимальна при выполнении корневого валика и минимальна 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 характеризуетс низкими пластичностью и уддрной в зкостью, что обусловлено возможностью образовани хрупкой сигма фазы в многослойном шве из-за превращени феррита, а также выделени сложных железохромтитановых карбидов , охрупчивающих металл шва. Выделение хрупких карбидов обусловлено ограниченной растворимостью углерода в феррите, значительно меньшей, чем в аустените. Целью изобретени вл етс повышение плас тичности и ударной в зкости металла шва при сварке шстоаустенитных сталей. .Дл этого сварку внутренних слоев, вл ющихс несущими, выполн ют аустенитно-мартен ситно-ферритиыми материалами. На чертеже представлен график зависимости состава сварного иша от применени при сварке материалов различного состава. -- Обоснованием применет1 двух видов сварочных материалов различного структурного класса вл етс следующее. Известно из практики эксплуаташ и толстостенного химического оборудовани , что ответственным за коррозион ную стойкость его вл етс поверхностный кор розионно-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 вл ютс несущими , обеспечивающими необходимую сопротивл емость сварной конструкщ1и воздействию силового фактора (давлени и нагрузок). Таким образом, требовани к поверхностным сло м металла шва одни, а к остальным сло м металла шва другие. Несущие слои металла uma должны обладать равнопрочностью с основ ным металлом, пластичностью и высокой стойкостьк ) против образовани гор чих трещин и других дефектов. Поверхностный (коррозионно-стойкий ) слой должен обладать прежде всего требуемой коррозионной стойкостью. Во прос о его стойкости против образовани ; гор чих трещин снимаетс , так как прИ сварке поверхностного сло уровень сварочных напр жений и темп нарастани деформащ1Й достаточ но малы и трещины не возникают. При перемешивании наплавленного металла с аустенитно-мартепситно-ферритной структуро с чистоаустетштным основным металлом обес печиваетс аустенитно-ферритна структура металла шва с небольшим количеством феррита . На чертеже показана лини , соедин юща состав наплавленного основного металла, жирной линией отмечен участок возможных составов металла иша при различной доли участи основного металла в нем. Благодар тому, что эта лини пересекает граничную ;шнию аустенитной и аустенитно-ферритной области состо ни высоколегированного литого металла под небольшим углом,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 охрупчивани и обладает высокой пластичностью и в зкостью . Пример. Была выполнена экспериментальна проверка предлагаемого способа сварки. В качестве основного металла примен ли стабильноаустенитный сплав 06ХН28МДТ толщиной 45 и 20 мм. На пластинах из указанного спла в а размерами 200 х 450 х 45 ммвыполн ли Х-образную и у-образную разделку с притуплением 2 мм и симметричным утлом раскрыти кромок 55±5°. Сварку несущего сло выполн ли материалами аустенитно-мартенситно-ферритного класса (опытна порошкова проволока типа 06X18Г8 диаметром 3 мм) за 8 и 4 прохода соответственно. Сварку коррозионно-стойкого сло выполн ли электродами марки АНВ-28 диаметром 3 мм за 6 и 4 прохода соответственно . Режимы сварки паспортные. Из с арных соединений были вырезаны микрошлифы (темплеты) на все сечение шва. Металлографическими исследовани ми не обнаружено гор чих трещин в многослойном металле шва. Коррозионные образцы (18 шт), вырезанные 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 вы влено склонности к МКК по двум методам испытани . В таблице приведены механические свойства металла шва в сравнении с основным металлом. Испытани подтвердили высокое качество металла шва в целом. Способ дуговой сварки обладает значительной экономической эффективностью. Он позвол ет резко увеличить качество сварных соединений благодар предотвращению охрупчивани металла шва. При этом предупреждаетс брак и необходимость его устранени при всевозможных технологических переделах сварного оборудовани (гибке, вальцовке, штамповке и т.д.) Экономическа эффективность от применени предлагаемого способа сварки составл ет не менее 50 тыс. руб./гоЛ

Claims

Формула изобретения

Способ дуговой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса, при котором сварку выполняют в несколько слоев, причем внешние слои выполняют коррозионно-стойким материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения пластичности и ударной вязкости металла шва при сварке чистоаусте нитных сталей, сварку внутренних слоев, являющихся несущими, выполняют аустенитно-мартенситно-ферритными материалами.