Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 62. Автоматическая сварка под флюсом легированных сталей

Сварка высоколегированных хромоникелевых аустенитных сталей. Углерод, марганец и никель в этих сталях способствуют образованию аустенитной, а хром, кремний, титан и молибден — ферритной структуры наплавленного металла. Для того чтобы металл сварного шва сохранил присущие данной марке стали особые свойства (стойкость против коррозии и жаростойкость), а также для предупреждения появления горячих трещин, необходимо, чтобы в структуре металла шва содержалось от 2 до 5% феррита, остальное — аустенит.

При указанном соотношении аустенита и феррита металл шва получает мелкозернистую аустенитную структуру, что придает ему высокие механические и технологические свойства. Это достигается соответствующим подбором состава сварочной проволоки, т. е. содержания в ней аустенито- и ферритообразующих элементов. Хромоникелевые аустенитные стали хорошо свариваются под флюсом.

В качестве электродной проволоки применяются проволока марок Св-02Х 19Н9, Св-04Х19Н9 или Св-04Х19Н9С2 (содержащие 2—2,75% кремния) по ГОСТ 2246—60, а также проволока из хромоникелекремневанадиевой стали. Проволока с присадкой до 1% ниобия может вызывать образование горячих трещин, что обусловлено иногда неправильным подбором состава присадочной проволоки по аустенито-ферритообразующим элементам.

Для предупреждения этого явления содержание никеля в свариваемой стали и в проволоке с ниобием не должно превышать 8— 9%. Присадка кремния и ванадия уменьшает склонность стали давать горячие трещины. При сварке применяется безмарганцовистый флюс ФЦЛ-2, разработанный проф. К. В. Любавским (ЦНИИТМАШ). Состав флюса приведен в табл. 23. Флюс ФЦЛ-2 обеспечивает хорошее усвоение титана металлом шва и удаляет серу в шлак, что предупреждает образование горячих трещин.

Исследованиями Института электросварки нм. Е. О. Патона и ЦНИИТМАШ установлено, что для автоматической сварки аустенитных сталей следует применять бескислородные основные флюсы, т. е. с небольшим (2—5%) содержанием окиси кремния (БЮг) и не содержащих закиси марганца и окиси алюминия (глинозема).

Высокое содержание окиси кремния и наличие закиси марганца и глинозема вызывает частичное окисление хрома, титана и других легирующих элементов стали при сварке, что уменьшает устойчивость металла сварного шва против коррозии.

Обогащение металла шва кислородом повышает его склонность к образованию горячих трещин, особенно в присутствии ниобия и серы. Установлено, что окислительный.характер флюсов, применявшихся прежде при автоматической сварке нержавеющих

сталей, являлся основной причиной образования горячих трещин при сварке.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработаны бескислородные флюсы АНФ-I и АНФ-5 для автоматической сварки нержавеющих сталей. Состав этих флюсов (в %) следующий:

Эти флюсы при расплавлении дают шлаки, не содержащие кислорода; поэтому при сварке практически не происходит окисления хрома, ванадия, ниобия, вольфрама и марганца, а окисление титана значительно уменьшается; они обеспечивают возможность получения в наплавленном металле до 0,5% титана при содержании его в сварочной проволоке 0,7%. При сварке же другими флюсами вследствие окисления титана его содержание в наплавленном металле обычно не превышает 0,15—0,2%.

При сварке аустенитной стали под флюсом кромки подготавливаются так, как показано на рис. 92. На рис. 92, а показаны кромки, подготовленные для двухсторонней автоматической сварки, а на рис. 92, б — при предварительной ручной подварке. Формы получаемых сечений швов показаны на рис. 92, в, г.

Ручная подварка производится электродами, применяемыми для сварки аустенитной стали данной марки. Так как стали 1Х18Н9Т обладают меньшей теплопроводностью, чем малоуглеродистые, то при их сварке берется меньший ток.

Режимы сварки под флюсом хромоникелевой нержавеющей аустенитной стали толщиной 8—20 мм в стык без скоса кромок, проволокой диаметром 5 мм приведены в табл. 26.

Сварка молибденовых и хромомолибденовых теплоустойчивых сталей. В качестве электродной проволоки при сварке молибденовых сталей применяется хромомолибденовая проволока по ГОСТ 2246—60 марки Св-ЮМХ, имеющая следующий состав: 0,12% углерода, не более0,4—0,7% марганца, 0,12—35% кремния, 0,45—0,65% хрома, 0,4—0,6% молибдена, до 0,03% серы, до 0,03% фосфора. Для хромомолибденовых сталей ЗОХМА используется сварочная проволока Св-18ХМА по ГОСТ 2246—60.

Для сварки применяются флюсы ФЦ-4, ФЦ-6 (см. табл. 23) или АН-15. Обычно односторонняя автоматическая сварка толстых листов (50—75 мм и более) производится многослойными швами (рис. 93, а). При подготовке кромки делают U-образной формы (рис. 93, б и в). Порядок сварки следующий: 1) подогрев стыка до 200—300°; 2) сварка под флюсом на половину толщины металла; 3) промежуточный отпуск при 650° для снятия напряжений; 4) контрольное просвечивание стыка рентгеновскими или гамма- лучами; 5) вторичный подогрев стыка до 200°; 6) дальнейшая сварка под флюсом на всю толщину листов; 7) термическая обработка сваренного стыка для снятия напряжений; 8) просвечивание гамма-лучами с целью контроля качества сварки готового шва.

Подварочный шов с обратной стороны выполняют вручную электродами, применяемыми для сварки молибденовых или хромомолибденовых сталей. Этот шов накладывают или до автоматической сварки основного шва.

вверх страницы