Технология сварки среднелегированных сталей

Для обеспечения эксплуатационной надежности сварных соедине­ний не-обходимо при выборе сварочных материалов стремиться к получе­нию швов та-кого химического состава, при котором их механические свойства имели бы требуемые значения. Характер изменения этихсвойств зависит от доли учас-тия основного металла в формировании ме­талла шва. Поэтому, как правило, следует выбирать такие сварочные ма­териалы, которые содержат легирующих элементов меньше, чем основ­ной металл.

Легирование металла шва за счет основного металла позволяет по­высить свойства шва до необходимого уровня. Однако следует помнить, что доля учас-тия основного металла в металле шва, а значит, и степень легирования зависят от способа сварки, применяемого режима и других технологических приемов. Для обеспечения технологической прочности сварных швов, выполненных низ-колегированными сварочными материа­лами, содержание углерода в них не должно превышать 0,15 %, так как дальнейшее увеличение содержания углеро-да резко повышает склон­ность металла швов к образованию горячих трещин, а также существенно снижает пластичность и особенно ударную вязкость метал-ла шва в экс­плуатационных условиях. Необходимых прочностных характерис-тик ме­талла шва достигают легированием его элементами, которые, повышая прочность, не снижают существенно его деформационную способность и удар-ную вязкость.

Высокую технологическую прочность и работоспособность можно полу-чить, если содержание легирующих элементов в металле шва не превысит (в %): 0,15 С; 0,5 Si; 1,5 Мr; 1,5 Сr; 2,5 Ni; 0,5 V; 1,0 Мо; 0,5 Nb. Комбинируя раз-личные легирующие элементы в указанных пределах, можно получить швы с временным сопротивлением до 600 ... 700 МПа в исходном после сварки состо-янии и 850 ... 1450 МПа после соответст­вующей термообработки.

При сварке среднелегированных глубокопрокаливающихся высокопроч-ных сталей необходимо выбирать такие сварочные материалы, кото­рые обес-печат получение швов, обладающих высокой деформационной способностью при минимально возможном количестве водорода в сва­рочной ванне. Это мо-жет быть достигнуто применением низколегиро­ванных сварочных электродов, не содержащих в покрытии органических веществ и подвергнутых высокотем-пературной прокалке (низководоро­дистые электроды). Одновременно при вы-полнении сварки необходимо исключение других источников насыщения сва-рочной ванны водородом (влаги, ржавчины, органических загрязнений на кром-ках и др.).

Наиболее широко для сварки этих сталей применяют аустенитные свароч-ные материалы. В большинстве случаев в шве стремятся получить высоколеги-рованную аустенитную хромоникелевую или хромоникелемарганцовистую сталь. Такой металл обладает высокой пластичностью и не претерпевает поли-морфных превращений, т.е. сохраняет аустенитную структуру во всем диапа-зоне температур, вследствие этого раствори­мость водорода в шве с понижени-ем температуры изменяется незначи­тельно, а проницаемость его мала. Для ме-ханизированной сварки и изго­товления стержней электродов в ГОСТ 2246-70 предусмотрены проволоки марок Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х21Н10Г6, а в ГОСТ 10052-75 электроды типа ЭА-1Г6 и др. Электродные покрытия применяются вида Ф, а для механизированной сварки - основные флюсы.