Особенности сварки разнородных сталей
В современном специальном машиностроении выгодно понижение металлоемкости аппаратуры одновременно с повышением мощности. Это возможно если применять легированные стали с комплексом соответствующих свойств, которые достаточно дороги. Выход – изготавливать из таких сталей не всё изделие, а лишь самые ответственные его участки.
Чтобы соединить в одном узле детали из разнородных сталей обычно используется сварка. Таким образом, достигается значительная экономия за счет рационального использования дорогих материалов. Такие комбинированные сварные узлы из разнородных сталей находят применение в химической, энергетической и нефтяной отраслях.
Качество этих сварных соединений должно быть гарантированным – также как гарантирует грузоподъёмность аттестованный канат стальной.
Одна из специфических особенностей – необходимость сплавления аустенитной стали с неаустенитной. Возникающая структурная неоднородность может отрицательно повлиять на длительность эксплуатации. Для предупреждения этого делается сварка с легированием никелем. С другой стороны переизбыток этого дорогого и дефицитного металла может привести к образованию горячих трещин. Это противоречие может быть разрешено, если найти оптимальное содержание никеля. Поиски велись по признаку определения момента резкого увеличения неоднородности структуры сварного шва.
При изучении процессов сварки разнородных сталей установлено, что основной фактор, определяющий возможность увеличения структурной неоднородности в зоне шва и степень её развития является температура, до которой нагревалось соединение. От неё и зависит и оптимальное содержание никеля в металле околошовной зоны при соединении аустенитной стали с неаустенитной. Увеличение эксплуатационной стойкости сварного узла зависит от температуры, которую имеет зона сплавления узла в процессе работы.
По этому признаку сварные швы разнородных сталей целесообразно разделить в зависимости от температур их эксплуатации на 4 группы. Для каждой группы вычислено оптимальное содержание никеля, которое могут гарантировать соответствующие электроды для сварки.
Температурные интервалы задаются так: до 355°С, от 355 до 455°С; от 455 до 555°С и выше 555°С. Исследователями было установлено, что металл шва должен содержать никель для соединений первой группы не меньше 8%, второй – 18%; третьей – 32,0%, а четвертой – 48%. Соответственно и подбираются электроды. Например, для сварки соединений, которые работают при температурах ниже 350°С, рекомендуется применять такие электроды: OЗЛ-27, ЦЛ-9, ГС-1 и OЗЛ-6.
|
