16. Основные трудности при сварке хромоникелевых аустенитных сталей.

Свариваемость.

Трещины при сварке.

1.Теплофизические свойства.

Высокий коэффициент теплового расширения, низкая теплопроводность, сопротивление к релаксации при высоких температурах ведут к увеличению уровня напряжения и деформации при сварке.

2. Однофазная кристаллизация, крупнозернистая структура, образование ликвационной неоднородности по Cr, Ni, B и С ведут к образованию легкоплавких карбидных и боридных фаз на стыках зёрен.

Эти две группы факторов обусловливают низкую пластичность в ТИХ и возникновение горячих трещин кристаллизационного типа в интервале 1200-1800С. Горячих трещин в твёрдой фазе при Т1200С в результате межзёренной высокотемпературной сварочной деформации по границам зёрен. Ликвационных горячих трещин в З.Т.В., возникающих по строчечным выделением примесей и в металле шва при многослойной сварке по ликвационным прослойкам.

Трещины при термической обработке при сварке.

Могут возникнуть в интервале 600-800С в результате концентрации деформаций у концентраторов напряжений.

Охрупчивание при эксплуатации.

Швы, содержащие ферритную фазу в количестве 8-10% склонны к возникновению:

1. 475-ти градусной хрупкости;

2. Охрупчивания при выделении -фазы при 650-900С (сигматизация).

17. Основные трудности при сварке аустенитно-матренситных хромоникелевых сталей.

Свариваемость.

• Образование в околошовной зоне широкой прослойки со структурой аустенита в зоне температур 650-750С;

• Интенсивное выделение карбидов по границам аустенитных зёрен нагретых до Т900С;

• Образование по линии сплавления δ-феррита.

Всё это снижает пластичность, ударную вязкость, а образование карбидов уменьшает стойкость к межкристаллитной коррозии.

Для восстановления свойств, особенно для конструкций, работающих при низких температурах необходимо произвести полную термическую обработку всех соединений по режимам обработки основного металла.

Для крупных изделий проводят только обработку холодом, а отпуск без закалки.

18. Основные трудности при сварке чугуна

В металле и ЗТВ, который нагревается до 850-1100С при охлаждении появляются закалочные структуры с большой твёрдостью и низкой пластичностью. Это определяет наиболее распространённый дефект – Х.Т., которые усугубляются:

1. наличием свободных выделений графита (хлопьевидный, пластинчатый), который выступает в роли надреза;

2. сварочными напряжениями;

3. низким запасом пластичности (почти полное отсутствие).

Структура металла шва.

Наплавленный металл имеет структуру чугуна с пластинчатым графитом и ферритной или перлитной матрицей. Стойкость металла шва зависит от степени графитизации.

1. С увеличением количества свободного графита уменьшается величина свободной линейной усадки и уменьшаются остаточные сварочные напряжения;

2. С увеличением количества свободного графита увеличивается пластичность матрицы со структурой феррита, перлита или феррита + перлита.

3. Для повышения стойкости металла к Х.Т. необходимо иметь в составе металла большого количества углерода и необходим подогрев для прохождения процесса графитизации.

Так как легирование металла шва практически не влияет на эти процессы в ЗТВ, то наиболее эффективной мерой борьбы с Х.Т. является подогрев.

Стойкость к горячим трещинам

Стойкость металла к горячим трещинам достигается выбором сварочных материалов с минимальным содержанием S и P, а так же легированием их элементами – графитизаторами, а так же подогревом, обеспечивающим снижение скорости охлаждения для выделения графита, коагуляцию графитовых включений и снижение темпа деформации.

Поры в наплавленном металле.

Образование пор в наплавленном металле при сварке чугуна обусловлено присутствием таких элементов как: H, N, пары H₂O и выделением СО. Содержание H и N снижают за счёт удаления ржавчины и использования фтористых соединений в обмазке и флюсе + для уменьшения содержания N добавляют Ti, Al или Zn, которые легко образуют прочные нитриды. СО раскисляют Al или Si + подогрев, для уменьшения скорости охлаждения и увеличения времени существования сварочной ванны для удаления газов.