Главная  Сварка 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [ 25 ] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]

* Для определения температуры подогрева изделий при сварке рекомендуется пользоваться термочувствительными красками, которые изменяют свой цвет при определенной температуре. Например, краска № 8 зеленого цвета, при температуре 230° С изменяет свой цвет на коричневый; краска № 12 голубая при 340° С переходит в бежевую; краска № 14 розовая, при 510°С становится белой и др. Точность определения температуры термочувствительными красками ±10°.

Термочувствительные краски выпускаются Рижским лакокрасочным заводом МХП по ТУ ЯН-25-58. Набор красок позволяет определять температуры нагрева в нредела.х от 45 до 610° С.

В качестве присадочного металла применяют проволоку Св-08А по ГОСТ 2246-60. Низкое содержание углерода в этой проволоке уменьшает выгорание углерода и «кипение» сварочной ванны. Во избежание перегрева металла следует применять левую сварку. После сварки шов подвергают проковке при 850-900° С с последующей нормализацией нагревом до 900° С и охлаждением на воздухе. Структуру металла шва и околошовной зоны можно улучшить отпуском при 600-650° С. При сварке сталей, содержащих углерода 0,7-0,8%, целесообразно применять флюс (буру). Стали, содержащие углерода свыше 0,67о, свариваются значительно хуже и качественную сварку их можно получить при толщине не свыше 5-6 мм. При сварке стали важное значение имеет чистота поверхности кромок, так как загрязнения вызывают в шве поры, непровар, шлаковые включения.

§ 2

Сварка легированных сталей

Большинство конструкционных легированных сталей сваривается газовой сваркой удовлетворительно. Сварка этих сталей нмеет ряд особенностей, так как происходит частичное выгорание легирующих примесей, вследствие чего металл шва теряет свойства стали данной марки. Легированные стали хуже проводят тепло, чем низкоуглеродистая сталь, и поэтому больше коробятся при сварке. Некоторые марки сталей способны закаливаться на воздухе, особенно в прилегающих к шву участках, и склонны к образованию трещин.

Низколегированные стали для строительных конструкций (например, 15ХСНД и 10ХСНД) хорошо свариваются газовой сваркой. Мощность наконечника выбирают 75-100 дм/ч при левой и 100-130 дм/ч ацетилена при правой сварке на 1 мм толщины металла. При сварке применяют нормальное пламя и проволоку Св-08, Св-08А или СВ-10Г2 по ГОСТ 2246-60. Можно применять левую и правую сварку. Для улучшения качества наплавленного металла целесообразно проковывать шов при светло-красном калении (800-850° С) с последующей нормализацией металла шва. Флюс не применяют.

Низколегированные молибденовые и хро-момолибденовые теплоустойчивые стали Для котлостроения. Газовая сварка этих сталей мо-

плавленного присадочного металла не попадали на недостаточно нагретую кромку основного металла. Если это произойдет, то в данном месте не получится прочного соединения наплавленного металла с основным и образуется непровар кромки. У неопытного сварщика при касании кромки металла концом недостаточно нагретой проволоки она часто приваривается к основному металлу.

С целью уплотнения и повышения пластичности наплавленного металла применяют проковку шва в горячем состоянии. Проковку ведут при температуре светло-красного и заканчивают при температуре темно-красного каления. При более низкой температуре проковку вести нельзя, так как это вызывает наклеп металла и может привести к трещинам в шве и прилегающих к нему зонах основного металла.

При сварке листов большой толщины, а также сварке ответственных изделий применяют термическую обработку сварного шва или изделия в целом по способу, описанному в предыдущей главе. Необходимость и порядок термической обработки предусматриваются техническими условиями на изготовление изделия.

Среднеуглеродистые стали (до 0,6% углерода) свариваются хуже, чем низкоуглеродистые. Они склонны к короблению и образованию трещин при сварке. Наконечник берут мощностью 75 дм/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла, т. е. меньше, чем при сварке низкоуглеродистой стали.

Пламя должно быть нормальным или слегка науглероживающим, так как окислительное пламя вызывает выгорание углерода. При толщине металла свыше 3 мм рекомендуется применять общий предварительный подогрев изделий до 250-350° С с целью уменьшения неравномерности нагрева, снижения внутренних напряжений и предупреждения закалки основного металла в околошовиой зоне. Наряду .с общим подогревом применяют также местный подогрев Ооколошовной зоны до 650-700° С *.



путем нагрева до 900-930° С для молибденовой и до 930- 950° С для хромомолибденовой стали, выдержки при этой температуре из расчета 1 - 1,5 мин на 1 мм толщины металла и охлаждения в спокойном воздухе до 300° С.

При сварке труб и сварке на монтаже допускается также местная термообработка в виде отжига. Местной термообработке подвергаются все сварные соединения паропроводных и коллекторных труб. Для молибденовых и хромомо-либденовых сталей нагрев при отжиге производится до ggO-700°С (для хромомолибденованадиевых-720-740°С) гзс выдержкой 4-5 мин на 1 мм толщины металла и медленным охлаждением до 250-300° С. Для хромомолибденовых сталей местная термообработка производится индукционными нагревателями, кольцевыми газовыми горелками и муфельными электропечами сопротивления. Сварное соединение должно быть нагрето по всему периметру на ширине не менее 100 мм в обе стороны от шва.

Низколегированные хромокремнемарган-цовые стали (хромансиль). При газовой сварке этих сталей содержащиеся в них марганец, хром и кремний ча-стично выгорают, что вызывает появление в шве включений окислов, шлаков и непровара. Для предупреждения этого сварку ведут нормальным пламенем, наконечником мощностью 75-100 дм1ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Окислительное пламя вредно, так как увеличивает выгорание хрома, кремния и марганца. Применяют или низкоуглеродистую проволоку Св-08 и Св-08А или легированную СВ-18ХГСА и CB-18XMA.

Сварку ведут в один слой. Перед сваркой листы предварительно прихватывают через 20-30 .ил« при толщине листов от 0,5-1,5 мм и через 40-60 мм при толщине 2 мм п более. Прихватки располагают на расстоянии 10-15 мм от края листа или угла сварного соединения. Большое значение для качества шва при сварке этой стали имеют тщательная очистка и подгонка кромок, а также точное соблюдение зазора между ними, который должен быть одинаков по всей длине шва. Эти стали при резком охлаждении склонны к образованию трещин в шве и около него. Поэтому по окончании сварки горелку нужно отводить медленно, одновременно подогревая факелом пламени металл конечного участка, на площади радиусом 20-40 мм. Сварку нужно производить возможно быстрее, без перерывов, не задерживая пламя на одном месте. Для уменьшения коробления прихватку и сварку ведут от середины шва к его концам.

жет использоваться при монтаже и ремонте паровых котлов и трубопроводов *.

Пламя применяют только нормальное, мощностью 100 дм1ч ацетилена на 1 мм толщины металла. При сварке применяют проволоку марок Св-08ХНМ, Св-10НМ Cb-IBXMA, Св-ЮХМ, Св-ЮМХ по ГОСТ 2246-60. Сварку ведут небольшими участками длиной по 15-25 мм, поддерживая весь свариваемый участок при температуре светло-красного каления.

При толщине металла свыше 16 мм все изделия необходимо подвергать предварительному равномерному подогреву до 250-360° С, сохраняя эту температуру постоянной в процессе сварки. Для этого изделие во время сварки подогревают вспомогательными горелками или другими способами.

При окружающей температуре минус 10° С сварку сталей 15М и 20М толщиной до 10 жл« можно вести без предварительного подогрева, а при большей толщине - с подогревом до 250-300° С. Хромомолибденовые стали 12ХМ, 15ХМ, 12ХШФ при минус 10°С сваривают с подогревом до 250- 300° С, независимо от толщины металла.

Кромки перед сваркой зачищают до металлического блеска. При толщине металла до 5 мм сварку ведут в один слой, при большей толщине применяют многослойную сварку. Вначале «пролуживают» кромки, для чего кромки в вер-. шине шва расплавляют и сваривают без добавления присадочного металла с целью получения полного провар; вершины шва. Длина пролуженного участка не должна прс вышать 15-25 мм, так как при большей длине в данно\ месте возможно появление незаметной трещины, котора; может остаться в шве. Для уменьшения выгорания хрома i молибдена металл сварочной ванны нужно поддерживат в возможно более густом состоянии, не перегревая его.

Сварку ведут с наименьшим числом перерывов. При во зобновлении сварки после перерыва необходимо равномерн! подогреть шов в данном месте (при сварке труб - вес стык) до 250-300° С с целью предупреждения появленп трещин. Усиление шва располагают симметрично к оси шва обеспечивая плавный переход от наплавленного металла основному.

Полной термообработке (нормализации) подлежат ба рабаны и детали котлов при толщине металла свыше 10 мл

* В настоящее время сварка стыков труб на монтаже паровых кот лов преимущественно производится дуговой сваркой покрытыми эле1стр( дами и аргоно-дуговой сваркой неплавящимся электродом.



После сварки узлов ответственных изделий их подвергают закалке и отпуску. Закалку производят нагревом вначале до 500-650°С с выдержкой при этой температуре из расчета 1,5 мин на 1 мм толщины (но не менее 5 мин ) и последующим нагревом до 880°С с той же выдержкой. После этого деталь охлаждают в масле температуры 20-50° С или сначала в горячем масле (190°С), а потом в масле температуры 20° С.

Отпуск состоит в нагреве до 400-600° С с последующим охлаждением в горячей воде (60°С). Чем ниже температура отпуска, тем выше прочность, но меньше пластичность металла шва.

Хромистые стали могут содержать от 4 до 30% хрома. Сварка хромистых сталей сопряжена с рядом трудностей, так как они склонны к сильному короблению и закалке в момент остывания шва, что вызывает образование трещин. Чем выше содержание углерода в хромистой стали, тем хуже она сваривается.

Сварку хромистых сталей ведут нормальным пламенем, наконечником мощностью не более 70 дм1ч ацетилена на 1 мм толщины металла. При сварке применяют проволоку из хромоникелевой стали Св-02Х19Н9. Лучшие результаты получают при сварке проволокой Св-06Х19Н9Т (с титаном). Титан и ниобий препятствуют образованию в шве твердых химических соединений хрома с углеродом (карбидов хрома).

Сварку нужно вести возможно быстрее, стремясь не допускать перерывов и повторных нагревов шва. Во избежание образования трещин следует применять одностороннюю, однослойную сварку.

При сварке применяют флюс, предохраняющий хром от выгорания и способствующий удалению из шва окислов хрома. Состав флюса (%): борной кислоты 55; окиси кремния 10; ферромарганца 10; феррохрома 10; ферротитана 5; титановой руды (концентрата) 5 и плавикового шпата 5. Перед сваркой кромки зачищают до металлического блеска. Хромистые стали, содержащие свыше 14% хрома, сваривают с предварительным подогревом до 200-250° С, а после сварки подвергают термической обработке по режиму, предусмотренному для стали данной марки.

Высокохромистые кислотостойкие стали при длительном нагреве склонны к росту зерна в зоне нагрева, что снижает их прочность. Поэтому газовой сваркой эти стали не сваривают.

хромоникелевые нержавеющие аустенит-ные стали сваривают нормальным пламенем мощностью 75 дм/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Окислительное пламя не допускается. Применяют проволоку СВ-02Х19Н9, св-06Х19Н9Т или-Св-08Х19Н10Б. При сварке жаропрочной нержавеющей стали применяют проволоку, содержащую 21 %никеля и 25% хрома. Для сварки коррозион-ностойкой стали, содержащей молибден, применяют проволоку, содержащую 3% молибдена, 11% никеля и 17% хрома.

Основное затруднение при сварке этих сталей состоит в том, что при нагревании до 400-900° С происходит выделение карбидов хрома по границам зерен стали, вследствие чего сталь теряет устойчивость против коррозии. Титан или ниобий связывают углерод и препятствуют образованию карбидов хрома. Содержание ниобия должно не менее чем в 10 раз превышать содержание углерода и стали; максимально допустимое содержание ниобия -1,2%.

Сварку нержавеющих сталей нужно вести быстро, держа конец проволоки все время в сварочной ванне. Для лучшего отвода тепла можно сваривать на подкладке из меди. Можно применять левую и правую сварку. При длинных швах применяют обратноступенчатый способ сварки. Мундштук держат под углом 45° к поверхности детали.

После сварки деталь подвергают термообработке (закалке) нагревом до 1050-1100° С и быстрым охлаждением в воде. Закалка может быть заменена отжигом при 850° С с охлаждением на воздухе. При этом выделившиеся карбиды хрома снова растворяются в сплаве и шов приобретает свойства основного металла. Металл толщиной 1-2 мм можно охлаждать на воздухе. Сталь с добавкой титана можно не подвергать термообработке после сварки.

Для улучшения внешнего вида шва и удаления окислов хрома применяют флюс состава (%): плавикового шпата 80 и ферротитана 20. В качестве флюса пригодна также смесь состава (%): буры 50 и борной кислоты 50 или буры 80 и двуокиси кремния 20. Флюс наносят на кромки за 15- 20 мин до сварки, а после сварки удаляют промывкой в горячей воде или кипя,чением в 57о-ном растворе NaOH.

Лучшие результаты дает флюс-паста НЖ-.8, не содержащий бора и фтора, вызывающих коррозию шва. В состав флюса НЖ-8 входят мрамор, фарфор, ферромарганец, ферросилиций,- ферротитан и двуокись титана.

Хромоникелевые стали целесообразнее .сваривать дуговой, в защитных газах или контактной электросваркой, так



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [ 25 ] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]

0.0008