|

Главная

Контакты

Словарь

 ► Развитие сварочного производства
 ► Сварные соединения и швы
 ► Сварочная дуга
 ► Металлургические процессы при дуговой сварке
 ► Источники питания дуги
 ► Сварочные материалы
 ► Технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами
 ► Деформации и напряжения при сварке
 ► Сварки в защитных газах
 ► Сварки под флюсом
 ► Электрошлаковая сварка
 ► Особенности сварки различных видов
 ► Высокопроизводительные способы сварки
 ► Дуговая сварка углеродистых и легированных сталей
 ► Сварки чугунов
 ► Сварки цветных металлов и их сплавов
 ► Технология сварки тугоплавких и разнородных металлов
 ► Сварки пластмасс
 ► Дуговая наплавка и напыление
 ► Технология производства сварных конструкций
 ► Дуговая резка
 ► Качество сварочных работ. Сварные дефекты. Контроль качества
 ► Основы технического нормирования сварочных работ
 ► Охрана труда при сварке и резке
 ► Сварочное производство
 ► Сварка и пайка в микроэлектронике
 ► Другие методы сварки
 ► Сварка и пайка схем на печатных платах и микромодулей
 ► Сварка и пайка проводников с тонкими пленками в гибридных схемах
 ► Монтаж в корпусе и герметизация полупроводниковых приборов и микросхем
 ► Технологическое оборудование для сварки и пайки микроэлектронных схем









Высоколегированные стали и сплавы

Высоко легированными называют стали, содержащие один или несколько легирующих элементов в количестве 10-50%. Если содержание легирующих элементов превышает 50%, то вместо слова сталь употребляют слово сплав.

Высоколегированные стали и сплавы классифицируются по системе легирования, структурой и свойствами. По системе легирования стали разделяют на хромистые, хромоникелевые, хромо марганцевые, хромо никеле марганцовые  и др. Самые распространенные высоколегированные сплавы: никелевые, никеле хромистые, никеле хромо вольфрамовые  и никеле хромо кобальта.

По структуре высоколегированные стали делятся на мартенситное  (09Х16Н4Б, 11Х1Ш2В2МФ и др.), мартенситно-ферритные (15Х12ВНМФ, 12X13 и др.), ферритные (08X13, 15Х25Т и др.), аустенитно – мартенситные  (07Х16Н6, 08Х17Н5МЗ), аустенитно - ферритные (08Х20Н14С2, 08Х18Г8Н2Т) и аустенитные (03Х17Н14М2, 03Х16Н15МЗБ, 12Х18Н9, 45Х14Н14В2М и др.). В некоторых аустенитных сталях никель, как дефицитный металл, частично или полностью заменяют марганцем и азотом (10Х14Г14НЗ, 12Х17Г9Н4Айін.).

По системе укрепления высоколегированные стали и сплавы разделяют на карбидные, которые содержат 0,2-1,0% углерода, боры дни (образуются бороды железа, хрома, ниобия, молибдена, углерода и вольфрама), с интер металидным укреплением (укрепление мелкодисперсными частицами).

По свойствам высоколегированные стали и сплавы разделяют на корозийно стойкий (нержавеющие), жаростойкие (не окисляются при температурах до 1300 Ос), жаропрочные (способные работать при температурах выше 1000 ос без снижения прочности), устойчивы против износа и др.

Технологические особенности сварки высоколегированных сталей связанные с их физическими свойствами и системой легирования. Снижена теплопроводность (до 2 раз при повышенных температурах), увеличенный коэффициент линейного расширения (в 1,5 раз) и большой электрическое сопротивление (в 5 раз больше чем в углеродистых сталях) способствуют большой скорости плавления металла, большой глубине проплавления и коэффициента наплавки. Поэтому для сварки высоколегированных сталей уменьшают величину сварочного тока на 10-20% по сравнению с углеродными, используют укороченные электроды с покрытием основного и смешанного типа (фтористо-кальциевые), уменьшают вылет электрода и увеличивают скорость подачи проволоки при механизированной сварке.

Для предотвращения возникновения межкристаллитной коррозии при сварке высоколегированных сталей в металле шва создают двухфазную структуру (аустенит и феррит) для уменьшения зерен, ограничивают содержание вредных примесей (серы, фосфора, свинца, олова, бисмута), легирующих титаном, ниобием, танталом, ванадием, цирконием (они активно взаимодействуют с углеродом и препятствуют образованию карбидов хрома). Кроме того используют электродные покрытия основного и смешанного типа. Для предупреждения возникновения трещин создают меньшую жесткость изделия, выполняют предыдущий и сопроводительное нагрев до 250-300 ос, ограничивают содержание вредных примесей, вводят легирующие элементы (молибден, марганец, вольфрам), составляют детали с зазором (1,5-2 мм), уменьшают разбрызгивания металла и объем сварочной ванны.

Корозионно стойкой стали, которые не содержат титана, ниобия или легированные ванадием, при нагревании выше 500 ос теряют антикоррозионные свойства. Получения антикоррозионных свойств, а также повышенной пластичности и вязкости достигают нагревом металла в 1000-1150 ос и быстрым охлаждением в воде (закалом). Содержание углерода в основном металле до 0,02-0,03% полностью исключает межкристаллическую  коррозию.

Нагрев до 100-300 С обязателен для мартенситных сталей, а для аустенитных - используется редко. Высоколегированные стали с содержанием углерода более 0,12% свариваются с предварительным подогревом до 300 0с и выше с последующей термической обработкой. Швы лучше выполнять тонкими электродами диаметром 1,6-2,0 мм или электродной проволокой диаметром 1,2-2 мм при минимально возможном сварочном токе.

При сварке коррозиестойких сталей не допускается возбуждение дуги на основном металле и попадания брызг на основной металл. Складки, углубление, щели, не провари могут быть источником коррозии. Лучшую коррозирует устойчивость имеют гладкие швы с плавным переходом к основному металлу. Не рекомендуется зачищать шов пневматическим зубилом или другим способом, при которых образуются вмятины, заусенцы и т.д. Для уменьшения выгорания легирующих элементов сварки необходимо выполнять короткой дугой без колебательных движений концом электрода.

При сварке в аргоне некоторых аустенитных сталей на границе сплавления наблюдается образование пор. Недопущение появления пор достигают введением в аргона 2-5% кислорода. Остальные требования такие же, как и при сварке углеродистых сталей.

Для сварки высоколегированных сталей и сплавов используют сварки плавлением всех видов.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами выполняют при пониженных токах [Изв = (15?35)<dе], на постоянном токе обратной полярности, ниточными валиками без колебательных движений, короткой дугой. Используют электроды со стержнем такого же химического состава, как и основной металл, с учетом показателей свариваемости и эксплуатационных требований. Например, при сварке кислотостойкой хромоникелевой стали 12Х18Н ЮТ для предотвращения образования горячих трещин и межкристаллитной коррозии используют электроды типа 3-04Х20Н9 (марка ЦЛ-11) и 3-02Х19Н9Б (марка ОЗЛ-7).

Сварка в защитных (инертных) газах выполняют неплавящимися и плавкими электродами. Сварка плавкими электродами выполняют в аргоне, а также в смеси аргона с гелием. Используются также смеси аргона с кислородом и углекислым газом. В отдельных случаях допускается сварка в углекислом газе при отсутствии опасности межкристаллитной коррозии. Сварка плавящимся электродом проводят на токах, которые обеспечивают струйное переноса металла. Сварка в аргоне или гелии характеризуется высоким качеством сварных швов, стабильностью горения дуги, добрым защитой сварочной ванны от окружающей среды.

Аргоно - дуговая сварка вольфрамовым электродом выполняют на постоянном токе прямой полярности. При сварке сталей с высоким содержанием алюминия используют переменный ток, который способствует разрушению оксидной пленки (АІ2О3). Конец присаживаемого  проволоки постоянно должен находиться в струе защитного газа.

Сварка под флюсом используют для соединений металлов толщиной 3-50 мм. По сравнению со сваркой углеродистых сталей при сварке высоколегированных в 1,5-2 раза уменьшается вылет электродной проволоки, используются электроды диаметром 2-3 мм на постоянном токе обратной полярности с использованием безо окислительный  низко кремнистых фтористых флюсов (АНФ-14, К-8 и др.).

Большинство высоколегированных сталей хорошо свариваются контактной сваркой. Аустенитные стали, как правило, свариваются плазменной сваркой.

Автор: І.В.Гуменюк и О.Ф.Іваськов

Книга: Технология электродуговой сварки

Просмотров - 2657.

© 2013 svyatik.org - При использовании материала, должна быть ссылка на svyatik.org первоисточник.