Проблемы свариваемости

Хромоникелевые высоколегированные стали относятся к удовлетворительно, а иногда и хорошо свариваемым сталям.

Основные трудности при сварке:

1. Склонность к образованию ГТ – аустенитные стали.

2. Склонность к образованию ХТ – мартенситные и аустенитно-мартенситные стали.

3. Выделение при сварочном нагреве δ –феррита.

4. Выделение карбида из аустенита в ЗТВ.

5. Образование пор

Склонность к ГТ определяется большой протяженностью температурного интервала кристаллизации, ликвацией по сере и фосфору, склонность к образованию столбчатой структуры кристаллизации. Аустенитные стали имеют большую усадку при остывании, что ведет к повышению темпа высокотемпературной деформации.

Меры борьбы с ГТ:

1. Контроль по сере и фосфору.

2. Борьба со столбчатой структурой – введение в структуру аустенита тугоплавкой второй фазы (до 6% δ -феррита, карбидов, интерметаллидов), дополнительное перемешивание сварочной ванны.

3. Снятие перегрева сварочной ванны путем введения дополнительного присадочного материала (порошка, гранул, проволоки).

4. Сварка с минимальным тепловложением (подогрев вреден).

Меры борьбы с ХТ – предварительный и сопутствующий подогрев, исключение водорода.

Влияние режима сварки на сопротивляемость ГТ весьма велико. Режимы сварки определяют характер и схему кристаллизации, и, что весьма важно, время пребывания металла шва и ОШЗ в области высоких температур.

На схеме представлено совместное влияние силы тока и скорости сварки на образование ГТ при сварке аустенитных сталей

Вблизи зоны сплавления в высокотемпературной области возможно растворение карбидов сильных карбидообразующих элементов –V, Ti, Nb, Zr. это неблагоприятно сказывается при эксплуатации при повышенных и высоких температурах. Перешедший ранее в твердый раствор углерод перемещается к границам зерен и выделяется в виде карбидов хрома, несмотря на наличие сильных карбидообразующих элементов. В районе ОШЗ резко возрастает склонность к МКК и падает прочность границ зерен – «ножевая коррозия».

Меры предупреждения МКК и локального хрупкого разрушения в ОШЗ – снижение общего содержания углерода и отказ от карбидного упрочнения в жаропрочных сталях. Для восстановления стойкости к МКК сварных соединений применяется термообработка – выдержка 3÷5 ч при 850 ÷ 900 ^оС.

Основной причиной пор является водород, поступающий в сварочную ванну из флюса, электродного покрытия или защитного газа Азот хорошо растворяется в высоколегированных сталях, поэтому пор в сварных швах не вызывает.

. Эффективное средство предупреждения пор – удаление влаги из флюсов, электродных покрытий и газов. Флюсы и электроды необходимо прокаливать непосредственно перед сваркой, а газ осушать в процессе сварки. Сварку производят фторидными флюсами и электродами с фтористо-кальцыевыми покрытиями на постоянном токе обратной полярности.

При сварке в аргоне некоторых аустенитных сталей возможно образование пор по границе оплавления. Добавка к аргону 2-5 % кислорода предупреждает образование пор.