Зварювання нержавійки

Зварювання нержавійки

12Х18Н10Т. Особливості зварювання нержавійки.

Зварювання сталі – основний технологічний процес практично будь-якого виробництва виробів з металу. З VII століття до нашої ери і до наших днів зварювання широко застосовується як основний спосіб утворення нероз’ємних з’єднань металів. З самого зародження і аж до XIX століття н. е. в застосовувався метод ковальського зварювання металів. Тобто зварюються деталі нагрівалися і потім спресовуються ударами молота. Ця технологія досягла свого піку до середини XIX століття, коли по ній стали виготовляти навіть такі відповідальні вироби як залізничні рейки і магістральні трубопроводи.

Однак зварні з’єднання, особливо в масовому, промисловому масштабі відрізнялися невисокою надійністю і нестабільною якістю. Це часто призводило до аварій через руйнування деталі в місці шва.

Відкриття електродугового нагрівання й високотемпературного газо-кисневого горіння поряд із збільшеними вимогами до якістю зварного з’єднання здійснили потужний технологічний прорив в галузі зварювання, в результаті чого створилася технологія бескузнечной зварювання – такою, яку ми звикли спостерігати сьогодні.

З появою легованої сталі процеси зварювання ускладнилися у зв’язку з необхідністю запобігання карбідаціі легуючих елементів, в основному – хрому. З’явилися методи зварювання в інертних середовищах або під флюсом, а також технології долегірованія зварного шва.

Розглянемо особливості зварювання аустенітних сталей на прикметі найбільш поширеною нержавіючої сталі 12Х18Н10Т.

Сталь 12Х18Н10Т ставитися до добре зварюваних. Характерною особливістю зварювання цієї сталі є виникнення міжкристалітної корозії. Вона розвивається в зоні термічного впливу при температурі 500-800? С. При перебуванні металу в такому критичному інтервалі температур по межах зерен аустеніту випадають карбіди хрому. Все це може мати небезпечні наслідки – тендітні руйнування конструкції в процесі експлуатації.

Щоб домогтися стійкості стали потрібно виключити або послабити ефект випадання карбідів і стабілізувати властивості сталі в місці зварного шва.

При зварюванні високолегованих сталей використовують електроди з захисно-легуючим покриттям основного виду в поєднанні з високолегованих електродним стрижнем. Застосування електродів з покриттям основного виду дозволяє забезпечити формування наплавленого металу необхідного хімічного складу, а також інших властивостей шляхом використання високолегованої електродного дроту і долегірованія через покриття.

Поєднання легування через електродний дріт і покриття дозволяє забезпечити не тільки гарантований хімічний склад в межах паспортних даних, а й деякі інші властивості, призначені для зварювання аустенітних сталей 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т і їм подібних.

Що міститься в електродних стрижнях титан при зварюванні практично повністю окислюється. З цієї причини при зварюванні покритими електродами в якості елемента-стабілізатор використовують ніобій. Коефіцієнт переходу ніобію з стрижня при зварюванні покритими електродами становить 60-65%.

Зварювання високолегованих сталей під флюсом здійснюють із застосуванням або нейтральних по кисню фторідних флюсів, або захисно-легуючих в поєднанні з високолегованої електродної дротом. З металургійної точки зору для зварювання високолегованих сталей найбільш раціональні фторидні флюси типу АНФ-5, які забезпечують хороший захист і металургійну обробку металу зварювальної ванни і дозволяє легувати зварювальну ванну титаном через електродний дріт. При цьому процес зварювання малочувствителен до утворення пір в металі шва через водню. Однак фторидні безкисневі флюси мають відносно низькі технологічні властивості. Саме низькі технологічні властивості фторідних флюсів служать причиною широкого використання для зварювання високолегованих сталей флюсів на основі оксидів.

Зварювання високолегованих сталей для зниження ймовірності формування структури перегріву, як правило, виконують на режимах, що характеризуються малою величиною погонной енергії. При цьому перевагу віддають швах малого перетину, одержуваних при використанні електродного дроту невеликого діаметра (2-3мм). Оскільки високолеговані сталі володіють підвищеним електроопоом і зниженою електропровідністю, то при зварюванні виліт електрода з високолегованої сталі зменшують в 1,5-2 рази в порівнянні з вильотом електрода з вуглецевої сталі.

При дугового зварювання в якості захисних газів використовують аргон, гелій (рідше), вуглекислий газ.

Аргонодуговую зварювання виконують плавкими і неплавким вольфрамовим електродом. Плавиться зварюють на постійному струмі зворотної полярності, використовуючи режими, що забезпечують струменевий перенесення електродного металу. У деяких випадках (в основному при зварюванні аустенітних сталей) для підвищення стабільності горіння дуги і особливо зниження ймовірності утворення пір через водню при зварюванні плавким електродом використовують суміші аргону з киснем або вуглекислим газом (до 10%).

Зварювання неплавким вольфрамовим електродом в основному здійснюють на постійному струмі прямої полярності. У деяких випадках при наявності в сталях значної кількості алюмінію використовують змінний струм для забезпечення катодного руйнування оксидної плівки.

Застосування дугового зварювання в атмосфері вуглекислого газу дозволяє знизити ймовірність утворення пор в металі шва через водню; при цьому забезпечується відносно високий коефіцієнт переходу легкоокисляющихся елементів. Так, коефіцієнт переходу титану з дроту досягає 50%. При зварюванні в атмосфері аргону коефіцієнт переходу титану з дроту становить 80-90%. При зварюванні у вуглекислому газі сталей, що мають високий вміст хрому і низький вміст кремнію, на поверхні шва утворюється тугоплавка трудноудаляємиє оксидна плівка. Її присутність ускладнює проведення багатошарового зварювання.

При зварюванні сталей з малим вмістом вуглецю (нижче 0,07-0,08%) можливо науглерожіваніе наплавленого металу. Перехід вуглецю в зварювальну ванну підсилюється при наявності в електродної дроті алюмінію, титану, кремнію. У разі зварювання глубокоаустенітних сталей деякий науглерожіваніе металу зварювальної ванни в поєднанні з окисленням кремнію знижує ймовірність утворення гарячих тріщин. Однак науглерожіваніе може змінити властивості металу шва і, зокрема, знизити корозійні властивості. Крім того спостерігається підвищене розбризкування електродного металу. Наявність бризок на поверхні металу знижує корозійну стійкість.

Технології зварювання нержавіючих високолегованих сталей постійно удосконалюються. На даному етапі при строгому дотриманні технологічного процесу якість зварного шва нержавійки практично не поступається за своїми властивостями металу з’єднуються деталей і гарантує найвищу надійність зварного з’єднання.

Подивитися спеціальні пропозиції на продаж сталі 12Х18Н10Т.

Схоже:

  • технологічна послідовність зварювання
  • технологічна послідовність зварювання нержавійки

Comments are closed.