Сварка высоколегированных сталей и сплавов (Цикл статей, Продолжения, Часть 2)

К межкристаллитной коррозии склонны высоколегированные стали всех классов, такие, которые имеют высокое содержание хрома в результате выпадения под действием нагрева карбидов хрома по пределы зерен, обеднения пределов зерен, хромом и из-за этого сниженной стойкости пределов против коррозии. Опасность межкристаллитной коррозии возникает при нагреве хромоникелевых сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов к температурам 500—850°с, при нагреве высокохромистых сталей мартенситного, мартенситно- ферритного и ферритного классов к температурам сверху 950°с.

Исходя из причин межкристаллитной коррозии, основные мероприятия обережения направлены на предотвращение образования карбидов хрома и выпадения их по пределам зерен. С этой целью применяют: ограничение содержания углерода в основном и присадочном металле (при содержании углерода менее 0,02—0,05% межкристаллитная коррозия исключается); легирование сталей титаном, ниобием, танталом, цирконием, ванадием, которые активнее взаимодействуют с углеродом в стали и препятствуют образованию карбидов хрома; получение двухфазной структуры в хромоникелевых сталях (содержание феррита до 20—25%) дополнительным легированием основного металла и провода хромом, кремнием, алюминием, молибденом, бором; стабилизирующую термообработку, закалка после сварки с целью выравнивания содержания хрома на пределах и в теле зерна; технологические мероприятия — сварку при минимальном тепловложении, применение дополнительного охлаждения, уменьшения разбрызгивания, предотвращения ударов, забоин и так далее С целью экономии никеля вместо этих сталей используют новые с аналогичными технологическими характеристиками (Х13м4у, Х17г19ан4 и др.). Из этих материалов изготовляют конструкции, которые работают при температуре к 500°с. Все шире используют стали переходного аустенитно-мартенситного класса (08х15н5д2т, 08х15н9ю, 08х17н5ю и др.). Эти постоянные стареющего типа, в них дополнительно вводят алюминий и молибден. Изменяя режим термообработки, можно изменять механические свойства этих сталей в широких. Стали переходного типа в укрепленном состоянии по удельной прочности и пластичности при повышенных температурах у 1,5 раза и более превосходят другие стали.

В свою очередь, жаропрочные материалы в зависимости от назначения сварных узлов и условий эксплуатации можно разделить на две подгруппы. К первой относятся материалы для изготовления узлов, которые работают при высокой температуре без больших силовых нагрузок. Чаще всего это листовые конструкции, для изготовления которых используются стали Хн78т, Вж100, Хн75мбтю, Хн38вт и др. Конструкции из них хорошо работают в газовых средах при 900—1150°с. Эти материалы хорошо штампуются и свариваются, часто не требуют термической обработки после сварки. Они отличаются высокой жаростойкостью, хорошо выдерживают теплосмени.

Материалы второй группы используют для изделий, которые работают при высоких температурах и испытывают значительные нагрузки. В основном это материалы на никелевой и никелево-кобальтовой основе типа Хн77тюр, Жс6. Основные требования к ним — жаропрочность, жаростойкость, стойкость к теплосменам, технологичность при обработке. Невысокая пластичность большинства этих материалов допускает формообразование их только с нагревом. Для получения качественных сварных соединений нужна сложная технология сварки. Жаропрочность сварных соединений этих сплавов составляет 80—90% от жаропрочности основного металла.

Источник: penzaelektrod. Ru