%h~:~%m    сегодня %D, %d %M %y года
ВСЕ ДЛЯ СВАРКИ - ВЫСШЕЙ МАРКИ
МАСТЕР - СВАРЩИК
(495) 639-13-18
6391554@mail.ru
ул.МИЛАШЕНКОВА,10,
ст.метро Фонвизинская
(499) 202-68-65
4026865@mail.ru
ул.БЕРЕЗОВАЯ АЛЛЕЯ, 5
ст.метро Владыкино
(495) 471-08-19
master-dachnik@mail.ru
ул.ЛЕТЧИКА БАБУШКИНА, 8
ст.метро Свиблово
(916) 563-23-10
01duga@mail.ru
ул.НОВОЧЕРЁМУШКИНСКАЯ 11 кор.3
ст. метро Академическая
Товаров на:

0 руб.

Оформить заказ »
Добавлено в корзину
Обновление сайта:

Последнее обновление сайта:

 26.10.2016 13:19 

 

 


 

Внимание!
Сдаём в аренду помещение.
Подробности...


 

 

Открылся новый магазин Мастер Сварщик!
Подробности...

 


Новинка: сварочные инверторы из Ю.Кореи

speedweld-m_1   speedweld-title


Аппараты для профессионалов
Подробности...


  

Depositphotos__6541342__l__1024.png

 

Юридическая консультация
по тел 84956391563
БЕСПЛАТНО!
подробнее..


 

Наша компания является участником
«Портала поставщиков»

 

портал поставщиков


Наши магазины принимают к оплате
tarjeta_de_credito_2144

 


 

ЗАТОЧКА ЦЕПЕЙ ДЛЯ
БЕНЗО-  И  ЭЛЕКТРОПИЛ 
БЕРЕЗОВАЯ АЛЛЕЯ,5
магазин
"СВАРЩИК МАСТЕР ДАЧНИК"
справки по тел.
8(499)202-68-65

 

 





Яндекс цитирования


Directrix.ru - рейтинг, каталог сайтов

 ◄Назад 

Сварка нержавеющих сталей

В данной статье рассмотрим технологию сварки некоторых легированных хромоникелевых аустенитных сталей, а именно:
- коррозионно-стойких сталей (они же нержавеющие или попросту "нержавейка");
- жаропрочных и жаростойких сталей.


     Технология сварки хромоникелевых аустенитных сталей
. Все заготовительные операции на аустенитных сталях, выполняемые методами холодной или горячей обработки, производятся в основном теми же способами и на том же оборудовании, что и для углеродистых конструкционных сталей. Подготовка кромок деталей под сварку должна производиться механическим путем (фрезерованием, строжкой, токарной обработкой). Допускается подготовка кромок сжатой дугой или газофлюсовой резкой, требующей последующей механической зачистки огнерезных кромок на глубину не менее 0,8 мм.
     При сборке деталей перед прихваткой и сваркой во избежание образования надрезов и трещин на поверхности основного металла в месте попадания брызг расплавленного металла участки рядом со швом должны быть покрыты одним из видов защитных покрытий.
При изготовлении сварных конструкций из аустенитных сталей могут применяться все способы электрической сварки плавлением. Выбор способа сварки производится с учетом толщины свариваемого металла, размеров и формы конструкции, расположения швов в пространстве и их доступности, требований к сварным соединениям и т. д.
     Основной особенностью ручной дуговой сварки аустенитных сталей является необходимость обеспечения требуемого химического состава металла шва при различных типах сварных соединений и пространственных положениях сварки с учетом изменения доли участия основного и электродного металла в металле шва. Это заставляет корректировать состав покрытия с целью обеспечения необходимого содержания в шве феррита и тем самым предупреждения образования в шве горячих трещин. Этим же достигается и необходимая жаропрочность и коррозионная стойкость швов.
     Применением электродов с фтористокальциевым покрытием, уменьшающим угар легирующих элементов, достигается получение металла шва с необходимым химическим составом и структурами. Уменьшению угара легирующих элементов способствует и поддержание короткой дуги без поперечных колебаний электрода. Последнее уменьшает и вероятность образования дефектов на поверхности основного металла в результате прилипания брызг.
     Состав покрытия электрода определяет необходимость применения постоянного тока обратной полярности (при переменном токе или постоянном токе прямой полярности дуга неустойчива), величину которого определяют по формуле Iсв=kdэ, а коэффициент k в зависимости от диаметра электрода принимают не более 25-30 А/мм. В потолочном и вертикальных положениях силу сварочного тока умень¬шают на 10-30 % по сравнению с силой тока, выбранной для нижнего положения сварки.
     Сварку покрытыми электродами рекомендуется выполнять валиками малого сечения и для повышения стойкости против горячих трещин применять электроды диаметром 3 мм с минимальным проплавлением основного металла. Тщательная прокалка электродов перед сваркой, режим которой определяется их маркой, способствует уменьшению вероятности образования в швах пор и трещин, вызываемых водородом. Некоторые марки электродов, рекомендуемые для различных сталей аустенитного класса, в зависимости от условий работы конструкции приведены в табл.1, а их механические свойства - в табл.2.


Таблица 1.   Некоторые марки электродов и условия работы высоколегированных сталей и сплавов

Марка стали Условия работы Марка электрода Тип электрода

Содержание
α-фазы (%) и структура шва


Коррозионно-стойкие стали
08Х18Н10 Агрессивные среды; стойкость к межкристаллитной коррозии ЦЛ-11 Э-04Х20Н9 2,5-7,0
12Х18Н10Т
08Х22Н6Т
Температура до 600оС; жидкие сре­ды;  стойкость к   межкристаллитной коррозии Л38М

Э 07Х20Н9
Э-08Х19Н10Г2Б
Э-02Х10Н9Б

3 - 5

10Х17НИМ2Т
08Х18Н19Б
08Х21Н6М2Т

Температура до 700 °С;    стойкость к межкристаллитной коррозии СЛ-28 Э-08Х19Н10Г2МБ
Э-09Х19Н10Г2М2Б
4 - 5
10Х17Н13МЗТ Стойкость к межкристаллитной кор­розии

НЖ-13

Э-09Х19НЮГ2М2Б 4-8

Жаропрочные стали

12Х18Н9 12Х18НЮТ 08Х18Н12Т Температура до 800 °С ЦТ-26

Э-08Х16Н8М2 Э-08Х17Н8М2

2 - 4
10Х23Н18 Температуры выше 850 °С ОЗЛ-4 ОЗЛ-6 Э-ЮХ25Н13Г2 Свыше 2,5 %


Жаростойкие стали

20Х20Х14С2
20Х25Н20С2
30Х18Н25С2

Температуры до 900-1100°С Температура до 1050°С; жаростой­кость и жаропрочность ОЗЛ ОЗЛ-9-1 Э-12Х24Н14С2 Э-28Х24Н16Г6

3-10 %
Аустенитно-
карбидная

Х25Н38ВТ
ХН75МБТЮ

Высокая температура

ЭА-981-15

Э-09Х15Н25М6Г2Ф

Аустенитная


Таблица 2.   Типичные механические свойства при температуре 20оС металла швов, выполненных на высоколегированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталях
Марка
электрода
σт σв δ, % KCU,
Дж/см3
МПа/мм2

Коррозионно-стойкие стали
ЦЛ-11 360 600 24 70
ОЗЛ-7 400 640 25 100
Л-38М 300 600 30 90
СЛ-28 - 600 38 120
11Ж-13 450 600 26 100

Жаропрочные стали
ОЗЛ-5 350 600 25 60
ОЗЛ-6 350 570 33 100
ОЗЛ-9-1 500 650 12 50

     Одним из основных способов сварки вы­соколегированных сталей толщиной 3-50 мм, применяемых в химической, нефтехимической аппаратуре, атомной технике и некоторых других отраслях промышленности является сварка под флюсом. Она имеет большое пре­имущество перед ручной дуговой сваркой покрытыми электродами ввиду стабильности состава и свойств металла по всей длине шва, при сварке с разделкой и без разделки кромок. Это достигается отсутствием частых кратеров, образующихся при смене электро­да, обрывов дуги, равномерностью плавления электродной проволоки и основного метал­ла по длине шва (при ручной сварке в связи с изменением вылета электрода скорость его плавления вначале будет меньше, чем в конце, что периодически изменяет долю основного металла в шве, а значит и его со­став) и более надежной защитой зоны сварки от окисления легирующих компонентов кис­лородом воздуха.
    Хорошее формирование поверхности швов с мелкой чешуйчатостью и плавным переходом к основному металлу, отсутствие брызг на поверхности изделия заметно повышают коррозионную стойкость сварных соединений. При этом способе уменьшается трудоемкость подготовительных работ, так как разделку кромок производят на металле толщиной выше 12 мм (при ручной сварке свыше 3-5 мм). Возможна сварка с повышенным зазором и без разделки кромок стали толщиной до 30-40 мм. Уменьшение потерь на угар, разбрызгивание и огарки электродов на 10-20 % снижает расход дорогостоящей сварочной проволоки.
     При сварке под флюсом значительно труднее обеспечить необходимое содержание ферритной фазы в металле шва только за счет выбора сварочных флюсов и проволок, которые в пределах одной марки имеют значительные колебания химического состава. На содержание ферритной фазы в металле влияет также его толщина и разные формы разделки, приводящие к изменению доли участия основного металла в металле шва. Техника и режимы сварки под флюсом высоколегированных сталей отличаются от сварки обычных низколегированных.

     Для предупреждения перегрева металла и свя­занного с этим укрупне­ния структуры, возмож­ности появления трещин и снижения эксплуата­ционных свойств сварного соединения рекомендует­ся выполнять сварку ва­ликами небольшого сече­ния, применяя для этого проволоку диаметром 2- 3 мм, а в связи с высо­ким электросопротивле­нием аустенитных сталей вылет электрода следует умень­шить в 1,5-2 раза.

     Легировать шов можно через флюс (табл. 3) или про­волоку (табл. 4), последнее предпочтительнее, так как обеспечивает необходимую стабильность металла шва.

Таблица 3. Флюсы для электродуговой и влектрошлаковой сварки высоколегированных сталей

Вид сварки

Марка флюса

Автоматическая   электродуговая   аустенитно-ферритными швами

АНФ-14; АНФ-16; 48-ОФ-Ю; К-8

Автоматическая   электродуговая   аустенитно-ферритными    швами    с   небольшим   запасом аустенита

АН-26

Автоматическая  электродуговая  чисто аусте-нитными швами с большим запасом аустенита

АНФ-5; ФЦК

Автоматическая   электродуговая   и   электро­шлаковая чисто аустенитными швами с боль­шим запасом аустенита

48-ОФ-6

Электрошлаковая  чисто аустенитными швами с большим запасом аустенита

АНФ-1; АНФ-6; АНФ-7;       АН-29; АН-292


Таблица 4.
  Некоторые марки сварочной проволоки для электродуговой сварки под флюсом и электрошлаковой сварки высоколегированных сталей


Марка стали

Условия работы

Марка проволоки
(ГОСТ  2246 - 70)


Коррозионно-стойкие стали

12Х18Н9
08Х18Н10
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т

Стойкость   к   межкристаллитной коррозии

Св-0,1Х19Н9
Св-0,4Х19Н9
Св-07Х18Н9ТЮ
Св-04Х19Н9С2
Св-05Х19Н9ФЗС2

12Х18Н10Т
08Х18Н10Т
08Х18Н12Т
08Х18Н12Б

Температура выше 350°С;
стойкость к межкристаллитной коррозии

Св-07Х19Н10Б
Св-05Х20Н9ФБС

10Х17Н13МЗТ
08X18Н12Б

Стойкость   к   межкри-сталлитной коррозии

Св-08Х19Н10МЗБ; Св-06Х20Н11МЗТБ

08Х18Н10;
12Х18Н10Т
12Х18Н9Т

Сварка   в    углекислом газе; стойкость к межкристаллитной    корро­зии

Св-08Х25Н13БТЮ


Жаропрочные сталь
12Х18Н9 Температура до 800 °С Св-04Х19Н19

12Х18Н9Б 08Х18Н12Т

Температура   до   800- 900 °С

Св-08Х18Н8Г2Б

Х15Н35В4Т Высокая температура Св-06Х19Н10МЗТ

Жаростойкие стали

20Х23Н13
08Х20Н14С2
20Х23Н18


ХН35ВЮ 20Х25Н20С2

Температура 800-900 °С

Температура 900- 1100°С


Температура до 1200°С

Св-07Х25Н13

Св-07Х25Н12Г2Т
Св-06Х25Н12ТЮ
Св-08Х25Н13БТЮ

Св-08ХН50



     Для сварки используют низкокремнистые фторидные флюсы, создающие в зоне сварки безокислительные или малоокислительные среды, что приводит к минимальному угару легирующих элементов. Для снижения вероятности образования пор в швах флюсы для высоколегированных сталей необходимо прокалить непосредственно перед сваркой при 500-800°С в течение 1-2 ч. Остатки шлака и флюса на поверхности швов, которые могут служить очагами коррозии сварных соединений на коррозионно-и жаростойких сталях, необходимо тщательно уда­лять.
     Особенностью электрошлаковой сварки является пониженная чувствительность к образованию горячих трещин, что объясняется малой скоростью перемещения источника нагрева и характером кристаллизации металла сварочной ванны, в результате создаются условия получения чисто аустенитных швов без трещин. Однако длительное пребывание металла шва и околошовной зоны при повышенных температурах увеличивает его перегрев и ширину околошовной зоны, а длительное пребывание металла при температурах 1200-1250°С приводит к изменению его структуры, снижает прочностные и пластические свойства. В результате сварные соединения теплоустойчивых сталей предрасположены к разрушениям в процессе термической обработки или эксплуатации при повышенных температурах.
     Перегрев при сварке зоны термического влияния коррозионно-стойких сталей может привести к образованию в ней ножевой коррозии, поэтому для предупреждения указанных дефектов необходима термообработка сварных изделий (закалка или стабилизирующий отжиг). При выборе флюса и сварочной проволоки необходимо учитывать проникновение кислорода воздуха через поверхность шлаковой ванны, что приводит к угару легкоокисляющихся элементов (титана, марганца и др.). Это вызывает необходимость в некоторых случаях защищать поверхность шлаковой ванны путем обдува аргоном.
     Электрошлаковую сварку высоколегированных сталей можно выполнять проволочным или пластинчатыми электродами (табл. 5). Изделия большой толщины со швами небольшой протяженности целесообразно сваривать пластинчатым электродом, изготавливать их значительно проще. Но сварка проволокой позволяет в широких пределах, варьируя режимом, изменять форму металлической ванны и характер кристаллизации шва, а это является одним из действенных факторов, обеспечивающих получение швов без горячих трещин.

Таблица 5. Типовой режим электрошлаковой сварки высоколегированных сталей и сплавов

Толщина
металла,
мм

Электрод

Диаметр,(размеры),
мм

Марка флюса

Зазор, мм

Скорость
подачи
электрода,
м/ч

Сила
сварочного
тока, 
А

Напряже­ние,  В

Глубина шлаковой ванны,  мм

100
100
200
200

Проволока Пластина
»
»

3
10X100 12X200 12X200

АНФ-7 АНФ-7 АНФ-1 АНФ-6

28-32 28-32 38-40 38-40

330
2,4
1,9
1.9

600-800 1200-1300 3500-4000 1800-2000

40-42
24-26
22-24
26-28

25-35
15-20
15-20
15-20


     Однако жесткость сварочной проволоки затрудняет длительную и надежную работу токоподводящих и пода¬ющих узлов сварочной аппаратуры.
     При сварке в углекислом газе создается окислительная атмосфера в дуге за счет диссоциации углекислого газа, вызывающая повышенное (до 50 %) выгорание титана и алюминия. Меньше выгорают марганец, кремний и другие легирующие элементы, поэтому при сварке коррозионно-стойких сталей в углекислом газе применяют сварочные проволоки, содержащие раскисляющие и карбидообразующие элементы (алюминий, титан, ниобий). Недостатком сварки в углекислом газе является интенсивное разбрызгивание металла и образование на поверхности шва плотных пленок оксидов, прочно сцепленных с металлом, что может снизить коррозионную стойкость и жаростойкость сварного соединения.
     Для уменьшения налипания брызг на основной металл наносят эмульсии, а для борьбы с оксидной пленкой подается в дугу небольшое количество фторидного флюса АНФ-5.
     Сварка плавящимся электродом в углекислом газе производится на полуавтоматах и автоматах. При этом для сварки сталей марки 12Х18Н10Т рекомендуется проволока Св-07Х18Н9ТЮ, Св-08Х20Н9С2БТЮ; для сталей марки 12Х18Н12Т - проволока Св-Х25Н13БТЮ, а для хромоникелемолибденовых сталей - проволока марок Св-06Х19Н10МЗТ и Св-06Х20Н11МЗТБ. Сварка в углекислом газе производится во всех пространственных положениях, что позволяет механизировать сварочные работы на конструкциях из высоколегированных сталей в монтажных условиях.
Ориентировочные режимы дуговой сварки в углекислом газе высоколегированных сталей без разделки кромок плавящимся электродом в углекислом газе приведены в табл. 6.

Таблица 6. Режимы дуговой сварки высоколегированных сталей без разделки кромок плавящимся электродом в углекислом газе

Толщина
металла,
мм

Шов

Диаметр
проволоки,
мм

Вылет
электрода,
мм
Сила
сва­рочного тока,
А

Напряжение дуги,  В

Скорость
сварки,
м/ч

Расход
углекислого
газа,
л/мин

1
3
6
8

10

Односторонний
»
Двусторонний
»

»
1
2
2
3
2
3
2
10
15
15
15
15 - 20
20 - 25
25 - 30

80
230-240
250-260
350-360
380-400
430-450
530-560

16
24-28
28-30
30-32
30-32
33-35
34-36

80
45-50
30
-
30
-
-

10-12
12-15
12-15
-
12-15
12-15
12-15


     При сварке в инертных газах повышается стабильность дуги и снижается угар легирующих элементов, что важно при сварке высоколегированных сталей.
     Сварку аустенитных сталей в инертных газах выполняют неплавящимся (вольфрамовым) или плавящимся электродом. Обычно ее применяют для сварки материала толщиной до 7 мм, но особо эффективна она при малых толщинах (до 1,5 мм), когда при применении других способов наблюдаются прожоги. Однако в некоторых случаях ее применяют при сварке неповоротных стыковых труб большой толщины, и сварке корневых швов в разделке при изготовлении особо ответственных толстостенных изделий. Сварку ведут без присадочного материала или с присадочным материалом на постоянном токе прямой полярности. Но при сварке стали или сплава с повышенным содержанием алюминия применяют переменный ток, чтобы за счет катодного распыления разрушить поверхностную пленку оксидов.
     Плазменная сварка также используется для высоколегированных сталей. Ее преимуществами являются чрезвычайно малый расход защитного газа, возможность получения плазменных струй различного сечения (круглого, прямоугольного, эллипсовидного и т. д.). Ее можно использовать для сварки очень малых толщин металла и для металла толщиной до 12 мм. Примерные режимы сварки высоколегированных сталей вольфрамовым электродом на постоянном токе обратной полярности присадочной проволокой диаметром 1,6 - 2,0 мм приведены в табл. 7.

Таблица 7.   Режимы сварки вольфрамовым электродом в аргоне высоколегированных сталей

Толщина
металла,
мм

Тип соединения

Сила
сварочного
тока, 
А

Расход аргона,
л/мин

Скорость,
м/ч


Ручная сварка

1
2
3

С отбортовкой

35-60
65-120
100-140

3,5-4
5-6
6-7


1
2
3

Встык без разделки с присадкой

40-70
75-120
120-160

3,5-4
5-6
6-7



Автоматическая сварка

1
2,5
4

Встык без присадки

60-120
110-200
130-250

4
6-7

7-8

35-60
25-30
25-30

1
2
4

Встык с присадкой

80-140
140-240
200-280

4
6-7
7-8

30-60
20-30
15-30


     Сварку плавящимся электродом производят в инертных, а также активных газах или смеси газов. При сварке высоколегированных сталей, содержащих легкоокисляющиеся элементы (алюминий, титан и др.), следует использовать инертные газы, преимущественно аргон, и вести процесс на плотностях тока, обеспечивающих струйный перенос электродного металла. Так, при сварке в аргоне стыковочное соединение на стали типа 18-9 толщиной 5-6 мм на постоянном токе обратной полярно¬сти проволокой диаметром 1,2 мм при сварочном токе 230-300 А, напряжении 16-20 В, расходе газа 16- 20 м/мин будет иметь место струйный перенос электродного металла. При этом дуга имеет высокую стабильность, и практически исключается разбрызгивание металла, что благоприятно сказывается на формировании швов в различных пространственных положениях и исключает вероятность образования очагов коррозии, связанных с разбрызгиванием при сварке коррозионностойких и жаростойких сталей. Однако струйный перенос в аргоне возникает при критических токах, когда возможно образование прожогов при сварке тонколистового металла.
     Уменьшения критического тока можно достичь, добавив к аргону 3-5 % кислорода, за счет чего уменьшается вероятность образования пор, вызванных водородом, или применив для сварки смеси аргона с 15-20 % углекислого газа, что уменьшает расход дорогостоящего аргона. Но наличие углекислого газа может явиться причиной угара легирующих элементов.
     Примерный режим аргонодуговой сварки встык плавящимся электродом высоколегированных сталей в нижнем положении приведен в табл. 8.

Таблица 8. Режим аргонодуговой сварки встык плавящимся электродом высоколегированных сталей

Толщина
металла,
мм

Подготовка кромок

Число
слоев

Диаметр
сварочной проволоки,
мм

Сила свароч.
тока, 
А

Скорость сварки,
м/ч

Расход аргона,
л/мин

Полуавтоматическая сварка

4

Без разделки

1

1,0-1,6

160-300

-

6-8

8

V-образная раз­делка

2

1,6-2,0

240-360

-

11-15

Автоматическая сварка

2

Без разделки

1

1

200-210

70

8-9

5

V-образная раз­делка   под углом 50°

1

1

260-275

44

8-9

10

То же

2

2

330-440

15-30

12-17

















Любые консультации по сварке:
(495)-471-08-19
(495)-639-13-18

E-mail:
master-dachnik@mail.ru -ул. Лётчика Бабушкина
6391554@mail.ru -ул. Милашенкова
4026865@mail.ru -ул. Берёзовая Аллея
dfesrg@mail.ru -ул. Новочерёмушкинская

© 2008 ООО МАСТЕР-СВАРЩИК
Веб-студия MegaGroup - разработка сайтов. хостинг
Сварка нержавеющих сталей