Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Термическая обработка сварных соединений. Сварные соединения, работающие в условиях ползучести, без термообработки после сварки не обеспечивают эксплуатационной надежности ввиду структурной



Сварные соединения, работающие в условиях ползучести, без термообработки после сварки не обеспечивают эксплуатационной надежности ввиду структурной неоднородности и наличия остаточных напряжений. Исключение составляют соединения из сталей 12ХМ, 15ХМ, 12Х1МФ, 12Х2МФСР при толщине до 6 мм.

Основным видом термообработки является отпуск. Он стабилизирует структуру (твердость) сварного соединения и снижает остаточные напряжения.

Отпуск позволяет применять сварочные материалы с низким содержанием углерода, что обеспечивает технологическую прочность сварных соединений.

Температура и время отпуска определяются химическим составом и толщиной материала (табл. 9). Так, с увеличением содержания С, Мо, V, повышающих релаксационную стойкость сталей, температура и время выдержки увеличиваются. Недостатком отпуска является невозможность полного выравнивания структуры.

Таблица 9

Режим отпуска сварных соединений, выполненных дуговой сваркой

 

Марка стали Толщина свариваемых деталей, мм Минимальное время выдержки, ч
Отпуск Т = 715 ± 15 °С
12МХ
12ХМ 10 – 20
15ХМ 20 – 40
20МЛ 40 – 80
> 80
Отпуск Т = 735 ± 15 °С
12Х1МФ < 6
20ХМФЛ 6 – 10
10 – 20
20 – 40
40 – 80
> 80
Отпуск Т = 745 ± 15 °С
15Х1М1Ф < 6
15Х1М1ФЛ 6 – 10
12Х2МФСГ 10 – 20
20 – 40
40 – 80
> 80

 

Нормализация с последующим отпуском позволяет ликвидировать разупрочнения и обеспечивать высокую эксплуатационную надежность сварных соединений. Но это требует использования сварочных материалов, имеющих более высокую термическую прирабатываемость швов.

Кроме этого, при нормализации необходимо применять термообработку всей конструкции, так как местный высокотемпературный нагрев под нормализацию вызывает разупрочнение металла в зонах, расположенных вблизи источника нагрева, что снижает сопротивление ползучести и длительной прочности. Термическую обработку осуществляют сразу после сварки, но не позднее, чем через 72 часа.



В тех случаях, когда не представляется возможным осуществить термообработку сразу после сварки или сваривают металлы большой толщины, рекомендуют производить низкотемпературную термообработку сварных соединений – отдых.

Отдых – это продолжение нагрева после окончания сварки (без охлаждения до комнатной температуры). В процессе отдыха не происходит фазовых превращений, а проходят лишь диффузионные и релаксационные процессы. При этом наблюдается эвакуация диффузионного водорода из металла шва и зоны термического влияния. Наблюдается также релаксация сварных напряжений (рис. 32).

 

  Рис. 32. Влияние времени выдержки после сварки на содержание Н2, работу зарождения трещины Ар.т. и максимальную разрушающую нагрузку Рmax для наплавленного металла типа 10ХН2М Температуру отдыха принимают на 10...20 °С выше, чем критическая температура хрупкости, но не выше нижней границы термического старения. Для большинства теплоустойчивых сталей температура отдыха составляет 100...200 °С при времени выдержки 8...10 часов.

Контрольные вопросы к главе 5

1. Какие перлитные стали называют жаропрочными?

2. Назовите основные трудности при сварке перлитных жаропрочных сталей.

3. Какие требования предъявляются к сварочным материалам?



4. Какие меры применяют для уменьшения содержания водорода в металле шва?

5. Что такое "отдых" сварных соединений, когда и с какой целью его применяют?

 

СВАРКА ХРОМИСТЫХ СТАЛЕЙ

Хром – основной легирующий элемент для получения коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, что обусловливает широкое применение хромистых сталей в промышленности.

При содержании Сг > 12 % наблюдается пассивация поверхности оксидами хрома, что обеспечивает высокую коррозионную стойкость во многих агрессивных средах.

  Рис. 33. Структурная диаграмма Fe–Cr Хром относится к легирующим элементам, стабилизирующим в железных сплавах a–фазу и уменьшающим g–фазу (рис. 33), и при Сг > 12 % сплавы во всем интервале температур сохраняют однородную структуру феррита. При Сг > 20 % в области температур ниже 800...600 °С, кроме a–фазы, появляется и вторая составляющая s–фаза (не имеет постоянного состава).

По влиянию хрома на положение g–области условно выделяют стали:

· с g«a превращением (мартенситные);

· без g«a превращений (ферритные);

· с частичным превращением (мартенситно-ферритные).

Хром является карбидообразующим элементом (Сг3С2, Сг7С3).

В сталях они вытесняют железо из цементита, образуя сложные карбиды (Сг, Fe)7C3, (Сг, Fe)23C6, которые более стойки, чем карбиды железа, и растворяются медленнее.

Введение в железохромистые стали ферритостабилизирующих элементов (Mo, W, V, Ti, Si и др.) еще более сужает g–область, в то время как аустенитообразующие элементы (С, Mn, Ni, Сu) ее расширяют и способствуют практически полному g«a (М) – превращению в процессе охлаждения.

Железо образует с хромом непрерывный ряд a (d)–твердых растворов с ОЦК-решеткой. У сплавов с высоким содержанием Fe имеется замкнутая область g–твердых растворов.



  Рис. 34. Влияние углерода на смещение g–области в диаграмме Fe–Cr На диаграмме Fe–Cr область ограничена справа двумя линиями, замыкающими гетерогенный участок a (d)–g. Вначале увеличение содержания Сг приводит к понижению точки Ас3. При Сг < 8 % он повышает устойчивость аустенита (рис. 34), а при Сг > 8 % – повышает Ас3.

 


Просмотров 598

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!