- Технология и техника дуговой и электрошлаковой сварки
- 1. Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей
- 2. Сварка низколегированных теплоустойчивых сталей
- 3. Сварка среднеуглеродистых и среднелегированных сталей
- 4. Сварка высоколегированных сталей и сплавов
5. Сварка разнородных сталей и сплавов
- 6. Технологические особенности сварки труб
- 7. Технология и техника сварки чугуна
- 8. Сварка цветных металлов
- 9. Технология наплавки, напыления и металлизации
При сварке разнородных сталей и сплавов кроме общих положений о свариваемости нужно учитывать и дополнительные факторы, как-то:
- изменение состава шва на участках, прилегающих к сплаву другого легирования, чем наплавленный металл;
- образование в зоне сплавления хрупких кристаллизационных и диффузионных прослоек переменного состава;
- наличие остаточных напряжений в соединениях разного структурного класса, которые нельзя устранить термической обработкой.
Развитие факторов, способствующих химической, структурной и механической неоднородности сварных соединений, можно регулировать за счет химического состава электродных материалов (табл. 69). Предварительная оценка структуры вероятных переходных составов шва в зависимости от степени перемешивания свариваемых сталей и легирования наплавленного металла производится путем использования структурной диаграммы Шеффлера. С ее помощью, зная свойства переходных составов шва, можно определить граничные значения доли участия в шве основного металла, выше которых свойства становятся непригодными (табл. 70). Анализируя ее данные, можно сделать вывод, что с повышением степени аустенитности электродных материалов легче получить качественное сварное соединение.
Режим ручной дуговой и механизированной сварки разнородных сталей нужно выбирать в зависимости от состава основного и присадочного металла с учетом рекомендаций, приведенных в табл. 11, 70, 71.
Таблица 69. Связь между составом разнородных сталей и электродными сварочными материалами для их сварки
Марка стали | Тип сварочного материала | |||
электрода для ручной сварки | флюса | проволоки для сварки | ||
под флюсом | в защитных газах | |||
Высокохромистые мартенситные * 15Х11МФ, 18Х11МНФБ, 11Х11Н2В2МФ, 20Х12ВНМФ, 16Х11Н2В2МФ, 20Х13 25Х13Н2, 13Х14Н3В2ФР ферритные 08Х13, 12Х17, 08Х17Т, 15Х18СЮ мартенситно-ферритные 15Х6СЮ, 15Х12ВНМФ, 18Х12ВМБФР, 12Х13, 14Х17Н2 | Э-06Х12Н, Э-12Х11НМФ, Э-10Х16Н4Б, Э-10Х25Н13Г2 | АН-26, ОФ-6, АН-17 | Св-0Х14ГТ, 15Х12ГНМВФ (ЭП390), Св-07Х25Н13, Св-08Х20Н9Г7Т | Св-0Х14ГТ, 15Х12НМВБФ (ЭП249), 15Х12ГНМВФ (ЭП390) |
Хромоникелевые: аустенитные 08Х10Н20Т2, 10Х11Н20Т3Р, 09Х14Н19В2БР1, 03Х16Н15М3Б, 08Х17Н13М2Т, 12Х18Н9Т, 04Х18Н10, 08Х18Н10Т, 03Х18Н11, 08Х18Н12Т, 08Х18Н12Б, 31Х19Н9МБТ, 07Х21Г7АН5, 03Х21Н21М4ГБ, 20Х23Н18, 12Х25Н16Г7АР аустенитно-ферритные 12Х21Н5Т, 08Х21Н6М2Т, 20Х23Н13, 08Х18Г8Н2Т аустенитно-мартенситные 20Х13Н4Г9, 09Х15Н8Ю, 07Х16Н6, 09Х17Н7Ю, 03Х17Н5М3 | Э-04Х20Н9, Э-10Х25Н13Г2, Э-06Х19Н11Г2М2, Э-0Х20Н9Г6С, Э-11Х15Н25М6АГ2 | АН-26, ОФ-6, АН-18 | Св-04Х19Н9, Св-07Х25Н13, Св-04Х19Н11М3, Св-08Х20Н9Г7Т, Св-10Х16Н25М6 | Св-04Х19Н9С2 Св-Х20Н9Г7Т |
Высокохромистые с хромоникелевыми | Типа Э-10Х25Н13Г2, Э-10Х20Н9Г6С, Марки АНЖР-3 (Х25Н25М3) | АН-26, ОФ-6 | Св-07Х25Н13, Св-08Х20Н9Г7Т, Х25Н25М3 (ЭП622) | Св-08Х20Н9Г7Т |
Углеродистые обыкновенного качества и среднелегированные | Э-42А, Э-09МХ | АН-348-А, ОСЦ-45 | Св-08А, Св-10Г2 | Св-08Г2С, Св-12ГС (в СО2) |
Качественные и среднелегированные | Э-09Х1М, Э-09Х1МФ | АН-22 | Св-08ХМ, Св-08ХМФА | Св-08ГСМА, Св-10Г2СМА (в СО2) |
* Мартенситные стали толщиной до 10 мм при отсутствии жестких закреплений можно сваривать без подогрева. В остальных случаях для них необходимы предварительный подогрев до 250…300 °С и отпуск при 700…750 °С сразу после сварки.
Таблица 70. Граничная доля участия в шве основного металла (перлитной стали) в зависимости от состава аустенитного шва
Композиция наплавленного металла | Х18Н9 | Х19Н12М2Ф | Х20Н10Г6 | Х25Н13 | Х23Н17Г6 | Х15Н25М6 | 2Х15Н35В3Б2, Х15Н70М10 |
Граничная доля участия, % | 10 | 30 | 30 | 35 | 40 | 45 | 45 |
Таблица 71. Доля участия основного металла при сварке перлитной и аустенитной стали
Тип соединения | Структурный класс стали | Доля участия, %, при сварке | |||
ручной | под флюсом | полуавтома-тической | электрош-лаковой | ||
Стыковое однослойное | Перлитная Аустенитная | 20…40 30…50 | 25…50 40…60 | — — | 20…40 30…50 |
Корневые швы многопроходных стыковых и угловых швов | Перлитная Аустенитная | 25…50 35…60 | 35…60 40…70 | — — | — — |
Наплавка валика | Перлитная Аустенитная | 15…40 25…50 | 25…50 35…60 | 8…20 15…25 | — — |