|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа
32,2. Свариваемость 32.2.1. Химическая и структурная неоднородность соединений Для большинства процессов сварки обязательным условием образования сварного соединения является проплавление свариваемых кромок и формирование шва либо целиком из проплавленного основного металла, либо частично за счет наплавленного и проплавленного металла. Общие закономерности изменения степени проплавления у (доля участия основного металла в шве) при сварке разнород- ТИПЫ КОМБИНИРОВАННЫХ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
ных сталей те же, что и однородных (см. гл. 3). Для условий ручной дуговой наплавки или сварки однослойных швов у перлитной стали колеблется в пределах 15-40%, при выполнении корневых проходов многослойных швов она может возрасти до 25-50 %. Во всех случаях проплавление аустенитной стали на 20-30 % больше перлитной. Проплавление основного металла на 20-30 % возрастает при переходе от ручной дуговой к автоматической сварке под флюсом и, наоборот, на 30-50 % снижается при переходе к ленточной наплавке под флюсом. При различных методах сварки проплавлением и применяемых материалах состав металла шва в пределах одного слоя является достаточно однородным, за исключением участка шириной менее 0,1-0,8 мм, примыкающего к границе сплавления. Поэтому состав данного слоя шва с достаточной точностью может рассчитываться с участием в нем долей проплавленного основного и наплавленного металла, не принимая во внимание неравномерность его распределения в различных участках (см. гл. 3). Изменение состава металла наплавки по слояМ для крайнего случая, когда анализируемый элемент содержится только в наплавленном металле, показано на рис. 32.1 для разных степеней проплавления основного металла и нижележащего слоя от 10 до 70 %, с переходом от нижних слоев к верхним содержание элемента в металле наплавки возрастает и начиная с определенного слоя становится равным значению для наплавленного металла. При степени процлавления 10 % это условие реализуется начиная с третьего слоя, при 40 % с пятого и 70 % с десятого. Для большинства практических случаев сварки разнородных сталей важно знать изменение состава в разных слоях многослойных швов. Наибольшее отклонение их состава имеет место в корневом слое и определяется формулой: = (1 - V) „ + КуК + уК 1 г 3 4 S 7 8 омер валика 3. Ю Рис. 32 I Изменение содержания элементов в слоях многослойной наплавки в зависимости от степени проплавления нижележащего слоя /-10%. 2 - 20%; 3-30%, 4 - 40%; 5-50%, 6-60 %, 7-70%, а - элемент содержится в наплавленном металле; б - элемент содержится в основном металле  где Хо и Хо" - содержание легирующих элементов в свариваемых сталях; /С -степень проплавления одной из кромок относительно другой. При сварке перлитной стали с аустенитной условно можно считать, что 60 % проплавленного основного металла приходится на долю аустенитной стали и 40 % на долю перлитной; соответственно со стороны аустенитной стали /С -0,6. Расчетное определение состава средних и верхних слоев многослойного шва является наиболее сложным, так как требует учета проплавления не только нижележащих валиков, но и соседних слоев. Такие расчеты проведены лишь для стыковых многослойных швов в узкую разделку, где раскладка слоев наиболее устойчива и где начиная с определенного слоя состав шва устанавливается постоянным. Для сварных швов с Х- и V-образными разделками, каждый слой которых имеет свою индивидуальность, в большинстве случаев ограничиваются экспериментальными данными. Технологическая и конструктивная прочность сварных соединений обеспечивается при отсутствии в различных слоях шва и зоны термического влийния хрупких и малопрочных участков. В связи с этим при выборе сварочных материалов для сварки разнородных сталей необходимо оценить структуру и свойства различных слоев шва. Такая предварительная оценка может быть сделана с помощью структурной диаграммы, построенной применительно к условиям кристаллизации и скоростей охлаждения при сварке сталей широкого круга легирования. В соответствии с правилами построения подобных диаграмм все аусте-нитизирующие элементы приводятся с соответствующими коэффициентами к эквивалентному содержанию никеля (NiaKs), а все ферритизирующие элементы к эквивалентному содержанию хрома (Сгэкв). Пример построения подобной диаграммы для сварного соединения малоуглеродистой стали со сталью 08Х18Н10Т (наплавленный металл типа Э-11Х15Н25М6АГ2) показан на рис 32.2. Составы сталей соответствуют точкам А п Б, а состав наплавленного металла - точке В. В корневом слое / состав проплав- & (7 8 15 г<1 зг 0 [%СГ]=% Сг + % МО +Г, 5% 5 i + о, 5 7oNb+% i Рис 32.2. Оценка структурного состояния сварных швов многослойного соедииеиия ма-лоуглерюдистой стали (точка А) с аустенитной сталью марки 08X18H10T (точка Б), наплавленный металл типа Э-11Х15Н25М6АГ2 (точка В) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 [ 136 ] 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
