Сталей одного структурного класса

Сварку перлитных сталей, отличающихся лишь степенью легирова­ния, производят электродами, применяемыми для менее легированной стали, если к швам не предъявляется требований повышенной прочности или особых свойств жаропрочности, коррозионной стойкости, характер­ных для более легирован-ной. Однако технологические режимы сварки и температуру подогрева следует выбирать (рассчитывать) применительно к более легированной стали. Реко-мендации по сварке различных групп перлитных сталей в пределах одного кла-сса приведены в табл. 10.6.

10.6. Выбор композиции наплавленного металла и термической обработки для сварки разнородных перлитных сталей

Группа свариваемых сталей	Композиция наплавленного металла	Предельная температу­ра эксплуата-ции. °С	Термическая обработка
I + II	Низкоуглеродистая	±60	Не требуется
I + III + V			Отпуск 630... 650 °С
III + III	Низколегированная		Отпуск
III + III	Аустенитная	±60	Не требуется
I + IV	Низкоуглеродистая	До 350	Не требуется
I + IV	Хромомолибденова- надиевая-	До 450
V + V	Низколегированная	50... 100	Отпуск670 ...700 °С
			Отпуск 620 °С
V + V	Аустенитная	50... 100	Не требуется

При невозможности подогрева при сварке производят наплавку кромок более легированной стали с подогревом электродами типа Э42А. Толщина нап-лавленного слоя должна быть достаточной, чтобы более легированная сталь не нагревалась до температур Ас_ь т.е. чтобы не соз­давались условия для закалки.

При сварке различных сочетаний высокохромистых мартенситных (с 12 % Сг), ферритных (с 28 % Сг) и ферритно-аустенитных сталей типа Х21Н5 выбор сварочных материалов и технологий должен исключить образование холодных трещин и хрупких участков в швах. Режим подог­рева назначают по наиболее закаливающейся стали, с немедленным от­пуском, не допуская полного охлаж-дения. Для этого применяют свароч­ные материалы ферритно-аустенитного класса, сварку с минимальной погонной энергией, так как высокохромистые стали в ЗТВ весьма склон­ны к росту зерна, приводящего к охрупчиванию соединения.

После окончания термообработки необходимо ускоренное охлажде­ние для предотвращения 475 °С-ной хрупкости (см. гл. 9). Возможна также сварка аустенитными электродами. Однако при этом термообра­ботка не приводит к полному снятию сварочных напряжений из-за разли­чия в коэффициентах ли-нейного расширения шва и основного металла.

Рекомендации по выбору композиций наплавленного металла и термо­обработки при сварке высокохромистых сталей приведены в табл. 10.7.

При выборе материалов для сварки аустенитных сталей различного леги-рования главное требование - исключить образование горячих тре­щин крис-таллизационного и подсолидусного типа (см. рис. 10.6, б), а также локальных разрушений и снижение коррозионной стойкости. Сварку сталей с малым запа-сом аустенитности производят электродами (табл. 10.8), обеспечивающими в шве 4 ... 6 % ферритной фазы. Однако при сварке различных стабильно-аусте-нитных коррозионно-стойких ста­лей, как правило, не допускается в швах нали-чия ферритной фазы. Необ­ходимо применять сварочные материалы, обеспечи-вающие швы с одно­родной аустенитной структурой без горячих трещин, что достигается легированием их молибденом, марганцем и азотом, например Св-04Х15Н25М6Г2АФ. Для сварки аустенитных сталей, обладающих особо высокой жаропрочностью (до 1000°С), применяют электроды, дающие нап-лавленный металл с аустенитно-боридной или аустенитно- карбидной струк-турой, образуемой за счет высокого содержания в шве углерода, ниобия и ти-тана или бора. Термообработка сварных соедине­ний указанного типа произ-водится только по необходимости снятия ос­таточных сварочных напряжений. Этого достигают стабилизацией при 800 ... 850 °С. Если конструкция предназ-начена для работы при высоких температурах, предпочтительна аустенизация при температуре 1100 ... 1150°С.

Таблица 10.7. Выбор композиции наплавленного металла и термообработки для сварки высокохромистых сталей
Группы свариваемых сталей	Композиция наплавленного металла	Предельная тем­пература эксплу-а­тации, °С	Термическая обработка
VI + VIII	Мартенситно-ферритная на базе 12 % хрома .	До 500	Отпуск
VI + VIII	Аустенитно-ферритная	До 400	Не требуется
VI + VII	Мартенситно-ферритная на базе 12 % хрома	В коррозионных средах	Отпуск
VI + VII	Ферритно-аустенитная	До 350	Не требуется
VI + IX	Ферритно-аустенитная	До 350	Не требуется

Таблица 10.8. Выбор композиции наплавленного металла и термообработки для сварки аустенитных сталей и сплавов на никелевой основе

Группы свариваемых сталей	Композиция наплавленного металла	Предельная температура эксплуатации, °С	Термическая обработка
Х + Х	Аустенитно-ферритная	<500	Не требуется
Х + Х	Аустенитно-ферритная	>500	Аустенизация
X + XI	Аустенитная	>500	Аустенизация + стабилизация
X + XII	Аустенитная	< 500 в коррозион­ных средах	Не требуется
Х(Х1) + XIII	На никелевой основе	<650	Аустенизация + стабилизация