Температура

до 600 0С

12 % -ные хромистые

коррозионно-стойкие

12Х13,

20Х13,

08Х14

12 % -ные хромистые

жаропрочные

15Х11МФ,

15Х12ВМФ,

18Х11МФБ

15Х11В2МФ

Ручная дуговая

покрытыми

электродами

Электроды

типов: Э-Х13,

ЭФ-Х11МНФ,

ЭФ-Х11ВМНФ

ЭФ-Х12ВМНФ

Отпуск при температуре

700-750 0С

Под флюсом

Проволока

Св-06Х14

В углекислом газе

Проволока

Св-08Х14ГНТ

Коррозионная среда и

Температура

До 600 0С

Высокохромистые ферритные и ферритно-аустенитные

15Х25Т,

12Х21Н5Т и др.

Ручная дуговая

покрытыми

электродами

Электроды

типов ЭАФ-1МФ

ЭА-2, ЭА-2Г6

Отпуск при температуре

700 - 750 0С

(ускор.

охлажд)

Под флюсом

Св-06Х24Н6ТАФМ,

Св-06Х21Н5Т

Коррозионная среда и

температура

до 300 0С

Высокохромистые ферритные

Х17Т,

15Х25Т,

Х28АН и др.

Высокохромистые ферритно-аустенитные

Х25Н5ТМФ,

12Х21Н5Т и др.

Ручная дуговая

покрытыми

электродами

Электроды типа

ЭАФ-1ФМ,

ЭА-2, ЭА-2Г6

Отпуск при температуре

700 - 750 0С

При сварке высокохромистых ферритных сталей с ферритно-аустенитной сталью могут применяться те же сварочные материалы, что и в ранее рассмотренном случае сварки 12% -ных хромистых сталей с высокохромистыми ферритными. Температура предварительного подогрева во время сварки обычно в пределах 130-180 ⁰С. При необходимости по условиям обеспечения требуемого уровня свойств и стойкости против МКК температура отпуска может быть повышена до 800-850 ⁰С.

Соединения аустенитных и ферритно-аустенитных сталей. При выборе электродных и присадочных материалов для сварки разнородных аустенитных сталей необходимо, прежде всего, учитывать склонность аустенитных швов наиболее распространенных составов к образованию трещин при сравнительно небольшом отклонении легирования от оптимального. Процессы диффузии углерода в зоне сплавления для этих соединений, так же как и соединений высокохромистых сталей, в большинстве случаев могут не учитываться.

Для предварительной оценки пригодности сварочных материалов целесообразно использовать деление аустенитных сталей по свариваемости на две группы. К первой группе относятся наиболее распространенные аустенитные стали, у которых содержание основного легирующего элемента - хрома - превышает или близко к содержанию никеля. Эти стали могут свариваться наиболее технологичными аустенитно-ферритными электродными материалами. Вторая группа охватывает стали с повышенным запасом аустенитности, у которых содержание никеля превосходит содержание хрома и которые аустенитно-ферритными сварочными материалами не свариваются.

Установим принципы выбора сварочных материалов для возможного сочетания аустенитных и аустенитно-ферритных сталей. Если свариваются стали разного легирования 1-ой группы (например, 1Х18Н10Т и 1Х16Н14М2), то могут использоваться аустенитно-ферритные сварочные материалы, применяемые для обеих сталей. В этом случае состав шва по содержанию основных легирующих элементов будет сравнительно мало отличаться от наплавленного металла Х19Н12М2Ф, поэтому при обычных степенях проплавления основного металла во время сварки можно обеспечить в шве аустенитно-ферритную структуру.

Выбор легирования сварочных материалов определяется условиями работы конструкции и требованиями к ее термической обработке. Если сталь 1-ой группы имеет повышенное содержание никеля (Ni) и отношение Cr/Ni в ней приближается к единице, то сварку корневых слоев следует производить электродами с повышенным содержанием ферритной фазы. Аустенитно-ферритные электроды могут применяться и для сварки стали Х23Н18, которая раньше сваривалась лишь аустенитными электродами легирования близкого к основному металлу (табл.24).

Если свариваются стали 2-ой группы разного легирования, то аустенитно-ферритные электродные материалы применять не следует, так как при относительно небольшом дополнительном легировании шва никелем он будет иметь однофазную аустенитную структуру и будет склонен к трещинообразованию. В данном случае могут использоваться сварочные материалы, обеспечивающие однофазную аустенитную или аустенитно-карбидную структуру наплавленного металла при дополнительном легировании его элементами, способствующими повышению стойкости шва против трещин. При этом необходимо учитывать возможность образования трещин в переходных слоях шва. Так, электроды типа ЭА-3М6 нежелательно применять при сварке аустенитных сталей, содержащих свыше 0,5% ниобия из-за опасности образования трещин в участках шва, содержащих ниобий, за счет проплавления основного металла.

Таблица 24

Рекомендации по выбору сварочных материалов для соединений из разнородных аустенитных и ферритно-аустенитных сталей

Условия работы	Марки свариваемых сталей	Метод сварки	Сварочные материалы	Структурное Состояние шва
Неагрессивные среды	12Х18Н10Т (запас аустенитности Ni/Cr 1)	12Х18Y12Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н16М3Т	Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭА-1	Аустенитно-ферритный
			Под флюсом	Проволока Св-04Х19Н9
			В углекислом газе	Проволока Св-04Х19Н9С2
			Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭА-1Б ЭА-2,	То же
			Под флюсом	Св-05Х19Н9Ф3С2 Св-08Х19Н9Ф2С2
Температуры свыше 300 0С		12Х18Н12Т, 20Х25Н20С2, 1Х16Н14В2БР	Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭА-1Б	То же
		1Х16Н13М2Б, 20Х23Н18, Х25Н13	Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭА-1М2Ф
Температуры до 700 0С	09Х14Н18М2БР (запас аустенитности Ni/Cr 1)	1Х15Н35В3Т, Х15Н35В5ТР	Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭА-4В3Б2	Аустенитно-карбидный
			Под флюсом	Проволока 06Х19Н35Г7В7М3Т	Аустенитный
Коррозионная среды	12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т	12Х21Н5Т, Х25Н5ТМФ	Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭАФ-1МФ	Ферритно-аустенитный
Высокие температуры	12Х18Н9Т	09Х14Н18В2БР	Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭА-4В3Б2, Э-2Х14Н18Н18Б	Аустенитно-карбидный
		Х25Н35В3Т, Х20Н18Т2Ю	Ручная дуговая покрытыми электродами	Электроды типа ЭА-4ВБ2, ЭА-3М6	Аустенитно-карбидный

При заметном отличии в химическом составе свариваемых сталей, например при сварке аустенитной стали на железной основе с никелевым сплавом, необходимо проверить свойства переходных составов шва в слоях, примыкающих к разнородной стали или сплаву, и оценить их склонность к образованию трещин. При сравнительно не большой жесткости конструкции можно использовать в подобных соединениях электроды типа ЭА-3М6. Сварку корневого слоя, в котором проплавление наибольшее, следует выполнять электродами типа ЭА-3М9 повышенной стойкости против трещинообразования.

При сварке аустенитной стали типа 1Х18Н9 со сплавами на никелевой основе рекомендуется применять никельхромомолибденовые присадочные материалы, содержащие до 30% молибдена (Mo). Эти рекомендации основываются на результатах оценки склонности к образованию трещин металла однослойного шва при аргонодуговой сварке листов толщиной 2,5 мм. Если использовать для этой цели ручную дуговую сварку, то в качестве сварочных материалов могут быть применены электроды марки ИМЕТ-10. При сварке листов или др. деталей толщиной больше 5 мм электродами марки ИМЕТ-10 следует выполнять лишь корневой шов. Для заполнения остальных слоев более рационально применять электроды с меньшим содержанием Mo (до 15%). В качестве таких можно рекомендовать электроды марки ЦТ-28.

В сварных соединениях сталей 1-ой группы со 2-ой более предпочтительно применение аустенитных или аустенитно-карбидных электродных материалов, чем аустенитно-ферритных. При использовании аустенитно-ферритных электродных материалов корневой слой шва, а также слои, примыкающие к стали с высоким содержанием никеля, будут обогащаться им за счет проплавления. В связи с этим структура указанных слоев будет уже не двухфазная аустенитно-ферритная, а однофазная аустенитная со склонностью к образованию трещин. Поэтому, например, в сварных соединениях стали Х15Н35В3Т со сталью 1Х16Н14М2 наиболее целесообразно использовать электроды типа ЭА-3М6, а не аустенитно-ферритные электроды.

Выбор термообработки сварных конструкций из разнородных аустенитных сталей определяется маркой стали, типом конструкции и условиями ее работы. При сварке термически не упрочняемых сталей, отсутствие требований по снятию напряжений и работе изделия в интервале умеренных температур термообработка может не производиться. Если по условиям изготовления или эксплуатации остаточные сварочные напряжения должны быть сняты, то достаточна стабилизация при 800 - 850 ⁰С. Для конструкций, работающих при высоких температурах, предпочтительным видом термообработки сварного изделия является аустинитизация при 1100 - 1150 ⁰С. При требовании стойкости против МКК температура аустинитизации не должна быть выше 1050 ⁰С.

Если в сварном соединении используются термически упрочняемые (дисперсионно-твердеющие) стали, то термообработка после сварки является обязательной для восстановления свойств ОШЗ. Выбор режима термообработки в этом случае производится обычно по требуемому для дисперсионно-твердеющих сталей.

При сварке аустенитных сталей 1-ой группы с ферритно-аустенитными сталями выбор сварочных материалов определяется, прежде всего, требованиями к термообработке сварного узла. Так, например, в соединениях стали 1Х18Н10Т со сталью Х25Н5ТМФ высокая технологическая прочность сварных швов достигается как при использовании аустенитно-ферритных, так и ферритно-аустенитных электродов. Однако применение аустенитно-ферритных электродов допустимо только для сварных соединений, не подвергаемых после сварки стабилизации для снятия остаточных сварочных напряжений, т.к. подобная термообработка приводит к значительному охрупчиванию аустенитно-ферритных швов с повышенным содержанием ферритной фазы.

В отличие от этого стабилизация при 800 - 850 ⁰С (с ускоренным охлаждением) рассматриваемых сварных соединений с ферритно-аустенитными швами значительного охрупчивания не вызывает. Поэтому целесообразно при сварке данного сочетания сталей применять ферритно-аустенитные сварочные материалы.

6.6 Сварные соединения сталей разных структурных классов

Соединения перлитных сталей с высокохромистыми мартенситно-ферритными сталями. Для сварки перлитных сталей с высокохромистыми сталями на базе 12 % хрома не существует единого мнения о преимуществе использования того или иного легирования металла шва. Отмечается возможность применения как мартенситных, так и высокохромистых сварочных материалов. Отдельные исследователи рекомендуют использовать для этой цели электроды с 5 % хрома.

Применение для рассматриваемых сварных соединений перлитных и высокохромистых сварочных материалов приводит в обоих случаях по условию перемешивания к получению в переходных слоях структур мартенситного класса. При использовании перлитных сварочных материалов переходные составы шва могут содержать до 4 - 5 % хрома; в случае применения высокохромистых сварочных материалов содержание хрома в переходных составах будет меняться в пределах 7 - 11 %.

Для определения свойств металла швов переходных составов в зависимости от содержания в них хрома были изготовлены электроды, обеспечивающие переменное содержание хрома в наплавке от 1 до 11 % за счет введения его через покрытие. Образцы, вырезанные из швов такого переменного состава, были испытаны на растяжение и ударный изгиб при комнатной температуре. С повышением содержания хрома прочность шва в исходном состоянии после сварки возрастает, достигая при 10 % хрома 1100 МПа для предела текучести и 1300 МПа - для предела прочности.

После отпуска изменение содержания хрома меньше сказывается на уровне прочности шва. Минимальная пластичность металла шва в исходном состоянии после сварки соответствует содержанию в нем 8,5 % хрома. При этом количестве хрома наблюдается и минимальная ударная вязкость металла шва, подвергнутого отпуску. Исходя из полученных результатов, можно рекомендовать для сварки перлитных сталей с 12 % -ными хромистыми сварочные материалы, близкие к менее легированному основному металлу (табл. 25.).

Если комбинированные стыки данного сочетания сталей используются в крупногабаритных конструкциях повышенной надежности и выполняются методом электрошлаковой сварки, то необходимо принимать меры к обеспечению повышенного запаса вязкости металла шва в целях устранения опасности образования трещин.

По условию снижения до минимума диффузионных прослоек перлитный наплавленный металл должен легироваться определенным количеством карбидообразующих элементов. Так, при сварке углеродистых или низколегированных сталей с 12 % -ными хромистыми сталями следует применять электроды типа Э - ХМ или соответствующую проволоку при механизированных способах сварки. При больших калибрах швов в этом случае указанными сварочными материалами можно производить лишь облицовку кромок со стороны высоколегированной стали, а заварку шва выполнять электродами типа Э - 42А или Э - 50А в зависимости от требований к прочности перлитной стали.

В связи со значительной разницей содержания энергичных карбидообразующих элементов в основном металле рассматриваемых сварных соединений предельная температура их эксплуатации должна быть снижена против рекомендуемой для перлитной стали. Значения этих температур может быть повышены введением переходников из стали промежуточного легирования или облицовок из перлитной стабилизированной стали. Так, сварные соединения низкоуглеродистой стали с 12 % -ной хромистой сталью могут длительно работать при Т = 450 ⁰С если ввести:

переходник (при сварке труб) из хромомолибденовой стали марки 15ХМ (20ХМ); сварку патрубка с трубой из высокохромистой стали следует выполнять электродами типа Э-ХМФ, а с трубой из углеродистой стали - типа Э-42А.

облицовку кромок 12 % -ной хромистой стали электродами типа Э-ХМФ и затем сварка электродами типа Э-42А с последующим отпуском при Т =700-720 ⁰С.

В сварных соединениях перлитных сталей с 12 % -ной хромистой корневые слои в связи с обогащением их хромом имеют повышенную твердость. Проведение отпуска выравнивает ее по сечению многослойного шва, однако, и в этом состоянии твердость корневых слоев на 10 - 15 HV превышает значения для верхних слоев шва. Исходя из неизбежности значительной подкалки корневых слоев шва и ОШЗ 12 % -ной хромистой стали режим подогрева при сварке таких комбинированных узлов следует выбирать по высоколегированной составляющей.

Выбор режима термообработки также должен производиться в соответствии с требованиями к сварным соединениям 12 % -ной хромистой стали. Если имеется опасность развития диффузионных прослоек, то температура отпуска должна быть снижена. При изготовлении крупногабаритных сварных конструкций из этих сталей можно в отдельных случаях рекомендовать замену отпуска нормализацией. Так как перлитная и высокохромистая стали имеют разные коэффициенты линейного расширения, то остаточные сварочные напряжения термообработкой не снимаются. В связи с этим необходимо учитывать возможные деформации конструкции после отпуска. В комбинированных сварных конструкциях из перлитной стали с высокохромистой влияние остаточных сварочных напряжений на прочность может не учитываться.

При сварке перлитных сталей с высокохромистыми ферритно-аустенитными сталями (с содержанием 17 - 28 % Cr) применение сварочных материалов перлитного класса нежелательно вследствие чрезмерного легирования переходных участков хромом и опасности образования трещин. Наиболее целесообразно в данном случае использование сварочных материалов аустенитно-ферритного класса. Может быть допущено также применение аустенитных электродов, однако при этом необходимо учитывать структурную неоднородность соединения и значительную разницу термического расширения шва и основного металла.

Соединения перлитных и мартенситных сталей с аустенитными и ферритно-аустенитными. Из наиболее широко распространенных в промышленности аустенитных сварочных материалов основное применение для сварки мартенситных сталей с аустенитными сталями нашли электроды типов ЭА-2, ЭА-2Г6 и ЭА-1М2Ф и соответствующие им по легированию проволоки композиций Х25Н13, Х20Н10Г6 и 04Х19Н11М3 (табл. 26). Эти сварочные материалы следует использовать в комбинированных сварных конструкциях, высоколегированная составляющая которых выполнена из наиболее распространенной аустенитной стали с указанным содержанием никеля.

Таблица 25

Рекомендации по выбору сварочных материалов для соединений из разнородных сталей перлитного класса с высокохромистыми

Предельная температура, 0С	Марки свариваемых сталей	Метод сварки	Сварочные материалы	Отпуск при температуре, 0С
300- 350	Низкоуглеродистые (20, 30, Ст3) и низколегированные конструкционные	12 % -ные хромистые 08Х13, 12Х13, 20Х13, 15Х11В2МФ	Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типа Э-ХМ	650- 680
			Под флюсом	Проволока Св-10ХМ
			в СО2	Св-08ХГСМА
400-450	Хромомолибденовые 15ХМ, 12МХ, 30ХМ		Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типа Э-ХМФ
			Под флюсом	Св-08ХМФА,	650 -700
			в СО2	Св-08ХГСМФА
500-520	Хромомолибденованадиевые 12Х1МФ, 15Х1М1Ф		Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типа Э-ХМФ
			в СО2	Св-08ХГСМФА
580	Хромомолибденованадиевые Х5М, Х5МФ	12 % -ные хромистые 08Х13 и др.,	Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типа Э-Х5М	700- 750
300-350	Низкоуглеродистые (20, 30, Ст3) и низколегированные конструкционные	Высокохромистые Х17Т, 15Х25Т, Х28АН, Х25Н5ТМФ	Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типов: ЭАФ-1МФ, ЭА-2	Без отпуска или отпуск 700-750

Подобными сварочными материалами производится обычно сварка сталей мартенситного класса (35ХН3М, Х5МФ, 2Х13), а также полуферритного и ферритного классов (0Х13, Х17Н2, Х25Т). Используемые в зарубежной практике для подобного назначения электроды композиции Х25Н20 не обеспечивают устойчивых результатов по стабильности свойств металла шва в связи со склонностью отдельных плавок сварочной проволоки такого состава к горячим трещинам при сварке. Можно полагать, что переход к более технологичному наплавленному металлу Х25Н17Г7 позволит заметно улучшить свойства металла швов в комбинированных соединениях. Допустимая степень проплавления перлитной стали при использовании электродов такого легирования может быть повышена на 40 - 50%.

При выборе сварочных материалов необходимо учитывать также проплавление основного металла и со стороны аустенитной стали. По этому условию сварочные материалы аустенитно-ферритного класса могут применяться лишь в сварных соединениях перлитных сталей с аустенитными сталями 1-ой группы, у которых содержание хрома превышает содержание никеля или близко к нему. При сварке глубокоаустенитных сталей с перлитными должны использоваться лишь сварочные материалы, обеспечивающие однофазную аустенитную или аустенитно-карбидную структуру металла шва стойкого против трещин в условиях возможного перемешивания с аустенитной и перлитной сталями.

Если в качестве высоколегированного основного металла применяются ферритно-аустенитные стали марок Х25Н5ТМФ, Х21Н5Т и им подобные, сварку комбинированных узлов также желательно выполнять электродами с повышенным запасом аустенитности типа ЭА-3М6. Ферритно-аустенитные сварочные материалы могут допускаться в данном случае, если режимы сварки и разделки кромок обеспечивают проплавление со стороны основного металла не более 20%. Для ручной дуговой сварки крупногабаритных конструкций из стали 10Х18Н3Ф2Л со сталью 20ГСЛ рекомендуется применение аустенитно-ферритных электродов марки ЦЛ-33.

При изготовлении жестких узлов с большой толщиной деталей в процессе отпуска или эксплуатации конструкции возможны хрупкие разрушения в зоне сплавления перлитной стали с аустенитным швом. Опасность этих разрушений можно исключить при использовании сварочных материалов с повышенным содержанием никеля. К их числу относятся электроды ЭА-3М6 и ЭА-4В3Б2 и соответствующие им по легированию проволоки марок Х15Н25М6 и 2Х15Н35В3Б2. Возможность появления трещин в зоне сплавления при сварке жестких узлов резко уменьшается также при введении облицовки свариваемых кромок аустенитными электродами с повышенным содержанием никеля, а также при использовании разделок с развитой границей сплавления.

Исходя из выше изложенного, при выборе сварочных материалов и назначении технологии сварки целесообразно разделить комбинированные сварные конструкции по степени их жесткости. Можно считать, что при

Таблица 26

Рекомендации по выбору сварочных материалов для разнородных сварных соединений перлитных и мартенситных сталей с аустенитными и ферритно-аустенитными

Предельная температура, 0С	Марки свариваемых сталей	Метод сварки	Сварочные материалы
350	Низкоуглеродистые и низколегированные конструкционные	Аустенитные I группы: 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т, 12Х18Н12Б, 10Х17Н13М2Т, Х16Н13М2Б, 20Х23Н18, Х25Н13Т, Х17Н15В2Б	Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типов: ЭА-2, ЭА-1М2Ф, ЭА-2Г6, ЭА-3МФ, ЭА-4В3Б2
400	Хромомолибденовые 15ХМ, 12МХ, 30ХМ		Под флюсом и аргонодуговая	Проволока Св-07Х25Н13, Св-Х20Н9Г7Т, Св-07Х25Н12Г2Т, Св-06Х25Н12ТЮ, Св-06Х20Н11М3ТБ
520	Хромомолибденованадиевые 12Х1МФ, 15Х1М1Ф
580	Хромомолибденованадиевые Х5М, Х5МФ
Предельные температуры и марки сталей те же, что и для соединений с аустенитными сталями I группы	Аустенитные II группы: Х14Н18В2БР, Х15Н35В3Т, Х16Н25М6	Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типов: ЭА-3М6, ЭА-3М9, ЭА-4ВЗБ2
350	Низкоуглеродистые и низколегированные конструкционные	Ферритно-аустенитные	Ручная дуговая Покрытыми Электродами	Электроды типов: ЭА-3М6, ЭАФ-1МФ

толщине свариваемых элементов до 20 мм узел обладает относительно небольшой жесткостью, а при большей толщине соединяемых деталей - повышенной жесткостью. Такое деление является, естественно, условным и может использоваться лишь для предварительного выбора сварочных материалов и технологии сварки. При изготовлении узлов сравнительно небольшой жесткости без дополнительных ограничений по технологии сварки могут применяться следующие сварочные материалы (табл. 26).

Температура подогрева при сварке может быть на 150-200 ⁰С ниже обычно требуемой в однородных узлах из перлитной и мартенситной стали, свариваемых электродами близкими по составу к основному металлу. Эта рекомендация режима подогрева сохраняется и при сварке аустенитными электродами закаливающихся сталей мартенситного класса.

Если сваривается узел повышенной жесткости, то во избежание появления трещин в зоне сплавления перлитной и мартенситной стали с аустенитным швом следует вводить предварительную облицовку ее кромок. Целесообразность этой операции тем больше, чем более высокопрочная и закаливающаяся сталь применяется в данном узле. При выполнении основного соединительного шва электродами типа ЭА-3М6 и ЭА-4В3Б2 облицовку следует выполнять этими электродами. Часто, однако, предпочитают вести сварку основного шва наиболее технологичными аустенитно-ферритными электродными материалами (ЭА-2, ЭА-2Г6, ЭА-1М2Ф). В этих случаях для повышения прочности зоны сплавления следует 1-й слой облицовки выполнять электродами ЭА-3М6, а последующие слои - соответственно электродами, применяемыми для заполнения основного шва. Общую толщину облицовочного слоя, как и при использовании электродов одного легирования, следует выполнять около 9 мм.

6.7 Общие положения по технологии сварки двухслойных сталей

Основной принцип, которым руководствуются в данном случае, т.е. выполнение швов основного и облицовочного слоев сварочными материалами близкого с ним состава, обеспечивают минимальную неоднородность сварных соединений двухслойных сталей и облегчают выбор режима их термообработки.

Типовая технология ручной дуговой и автоматической сварки под флюсом предусматривает вначале заполнение разделки основного слоя низкоуглеродистыми или низколегированными перлитными сварочными материалами. Далее, заваривается разделка со стороны облицовки в два слоя аустенитными сварочными материалами. При этом слой 2, при заполнении которого проплавляется как нержавеющий, так и основной низколегированный слой, обычно заваривается электродами типа ЭА-2. Соответственно для верхнего слоя 3, к которому предъявляются требования по МКК, используются сварочные материалы, близкие по составу к облицовочному слою.

При отсутствии доступа к облицовочному слою (сварные трубы малого диаметра) 1-й слой выполняется аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом. Последние слои завариваются электродами типа ЭА-2.

Основного принципа сварки двухслойных сталей следует придерживаться и при изготовлении более сложных конструкционных узлов. Так при вварке штуцера из двухслойной стали в корпус сосуда вначале заполняется разделка с наружной стороны электродами перлитного класса, а затем - с внутренней стороны по облицовочному слою уже аустенитными электродами. Если штуцер изготовлен целиком из аустенитной стали, то вся разделка заваривается электродами типа ЭА-2.

Выбор материала конструкции и условий ее работы должен также производится с учетом снижения до минимума диффузионных прослоек в зоне сплавления аустенитного шва с перлитной сталью. Это требование является наиболее актуальным для узлов, работающих при высоких температурах и в коррозионных средах, а также крупногабаритных изделий, подвергающихся отпуску после сварки. В ряде случаев предельная температура эксплуатации должна быть ниже допускаемой для перлитной стали. Для повышения предельной температуры эксплуатации следует использовать мероприятия, рекомендуемые для сварных соединений перлитных сталей с высокохромистыми сталями. Марки сталей для переходников и типы электродов для защитных оболочек могут быть приняты теми же.

Последовательность выполнения облицовочных работ в этих случаях следующая. Вначале на кромку основного перлитного металла производится наплавка в три слоя перлитного облицовочного слоя на высоту 6 мм, а затем облицовочного слоя высотой 9 мм аустенитными электродами. Заметное подавление процесса миграции углерода в зоне сплавления может быть достигнуто переходом к швам на никелевой основе. Сварочные материалы подобного легирования заслуживают предпочтения также и в связи с близостью коэффициента линейного расширения шва к перлитной стали, что уменьшает дополнительные напряжения в зоне сплавления.

Литература

Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.П. Технология и оборудование сварки плавлением. - М.: Машиностроение, 1977. - 432 с.

Арикава Масаясу, Канаино Мотоки, Ватанабэ Тосихико. Япон. пат., кл. 12В1 (В23К 35/368), № 51-30020, заявл. 29.03.71. № 46-18642. опубл. 28.08.76.

3. Гривняк И. Свариваемость сталей.-М.: Машиностроение, 1984.-216 с.

4. Егорова С.В.. Стеренбоген Ю.А., Юрчишин А.В. и др. Возможность и перспективы использования межкритической нормализации для упрочнения низколегированных сталей и сварных конструкций.//Автоматическая сварка. 1983. № 12, С. 7 - 13.

5. Икэда Мицухико, Иосиити Дзюндзи, Япон. пат., кл. 12 В 1 (В23К 25/00), № 51-26384. заявл. 6.10.73. № 4-112670, опубл. 6.08.76.

6. Исидэаки Кэйдзо. Япон. пат.. кл. 12В11 (В23К 25/00). № 50-20023, заявл. 12.05.64, опубл. 11.07.75.

Касаткин Б.С., Мусияченко В.Ф. Низколегированные стали высокой прочности для сварных конструкций. - Киев.: Техника, 1970. - 188 с.

8. Кузмак Е.М., Кошелев Н.Н., Ю Хакимов А.Н. и др. Авт. свид. СССР. кл. В23К 25/00. № 554974.заявл. 14.01.75. № 2089804. опубл. 26.05.77.

9. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. - М.: Машиностроение, 1981. - 248 с.

Макара А.М., Мосендз Н.А. Сварка высокопрочных сталей.- Киев.: Техника. 1971, - 140 с.

11. Никифоров Г.Д., Бобров Р.В., Никитин В.М, Дьяченко В.В. Технология и оборудование сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1978.- 327 с.

12. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением / Под ред. Б.Е. Патона. - М.: Машиностроение, 1974. - 768 с.

Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. / Под ред. Г.А. Николаева и др. М.: Машиностроение, 1978.-Т.2. 462 с.

14. Шварцер А.Я, Авт. свид. СССР. кл. В23К 25/00, В23р 3/10, № 460146. заявл. 16.03.73, опубл. 15.05.75.

Размещено на Allbest.ru

...