Перейти к содержимому

Поиск по журналу

Введите слово или часть названия. Esc — закрыть.

Сохранённые материалы

Этот список хранится в вашем браузере.

СВ · Сварочные технологии

Особенности сварки легированных сталей: технология, параметры и предотвращение дефектов

Опубликовано
Чтение
3 мин
Шифр
СВ-15216

Легированные стали отличаются от углеродистых добавками элементов, которые меняют структуру металла при сварке. Основной задачей становится контроль остывания, предотвращение трещин и сохранение искомых свойств сплава.

Влияние легирующих элементов на поведение при сварке

Элементы вроде хрома, молибдена, никеля и ванадия увеличивают твердость отливки и скорость остывания. Это повышает риск образования мартенсита, который является источником холодных трещин. Хлор и азот в нечистотах ухудшают пластичность шва. Понимание состава помогает выбрать режим сварки и напорол.

Предварительный нагрев и межпроходной температурный режим

Предварительный нагрев (ПН) необходим для замедления скорости остывания шва и зоны влияния тепла. Для большинства легированных сталей ПН принимается в диапазоне 150–300 °C, но точный значение зависит от состава сплава, толщины детали и типа сварки. Слишком низкая температура приводит к резкому остыванию и формированию хрупких структур, слишком высокая — к перекосам и росту зерен. Межпроходной температурный режим также контролируется: он не должен падать ниже рекомендуемого минимума, иначе трещинность резко возрастает.

Выбор напорола и состав шва

Напорол часто выбирают с более низким содержанием легирующих элементов, чем базовый металл, чтобы снизить вероятность горячих трещин. При сварке аустенитных легированных сталей используют напороли с высоким никелем и хромом для сохранения коррозионной стойкости. При сварке мартенситных сталей — напороли с низким углеродом для снижения твердости сварного шва. Совместимость напорола с базовым металлом проверяется по критериям холодной трещинности и механическим свойствам после термической обработки.

Горячие и холодные трещины: причины и признаки

Горячие трещины возникают при температуре выше 10 000 °C, в основном в сталях с высоким содержанием серы и фосфора, а также при больших скоростях сварки. Они проявляются как трещины, идущие по шву или перпендикулярно ему, сразу после завершения сварки. Холодные трещины появляются через некоторое время, часто при наличии водорода и внутренних напряжений. Их признаки: трещины по зерну, локализация в зонах высокого напряжения, наличие масла, влаги или следов дегтя на поверхности металла.

Послесваровое тепловое лечение (ПСВЛ)

ПСВЛ применяется для снятия внутренних напряжений, снижения твердости и предотвращения холодных трещин. Тип и продолжительность зависят от группы стали, толщины и требований к свойствам. Для многих легированных сталей ПСВЛ проводится при 600–650 °C в течение 1 часа на 25 мм толщины. После охлаждения важно контролировать скорость, чтобы избежать повторного закаления. Если специфика производства не позволяет ПСВЛ, используют зачистку шва и механическую обработку поверхности.

Контроль качества и распространенные ошибки

Типичные ошибки при сварке легированных сталей: недостаточный предварительный нагрев, использование неподходящего напорола, загрязнение поверхности маслом или ржавчиной, игнорирование межпроходного температурного режима, отсутствие послесварой очистки. Контроль производится визуальным осмотром, магнитной пропиткой (для ферритов и аустенитов) или ультразвуковой проверкой (для толстых швов). При обнаружении трещин шварь принято отклонять на пересварку или механическую обработку, в зависимости от категории ответственности конструкции.

Краткий чек-лист перед началом сварки

  • Убедитесь в чистоте металла и отсутствии загрязнений.
  • Установите предварительный нагрев в соответствии с паспортом сплава.
  • Подберите напорол с учетом состава базового металла и требований к шву.
  • Контролируйте межпроходной температурный режим.
  • Избегайте увлажнения напорола и напоролочного материала.
  • После сварки при необходимости проведите послесваровое тепловое лечение.
  • Обеспечьте визуальный илиInstrumentalный контроль шва.
Материал прочитан. Продолжить в архиве →