Главная Переработка нефти и газа 15.3. Технология сварки и свойства соединений 15.3.1. Способы сварки и сварочные материалы В качестве присадочных материалов для ручной дуговой сварки, автоматической сварки под флюсом и в защитных газах Преимущественно применяют хромоникелевые сварочные электроды и проволоки, обеспечивающие получение наплавленного металла типа Х25Н13 с аустенитной структурой (табл. 15.5). При наличии требований по МКК для сварных соединений применяют присадочные материалы, легированные Nb или Ti и AI. Несмотря на высокую хрупкость металла щва, для сварки ТАБЛИЦА 15 5 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ХРОМИСТЫХ ФЕРРИТНЫХ СТАЛЕЙ
Для всех видов электродов KCU = 0,5 MДж/м угол загиба 90° для СВ-02Х19Ю36-ВН KCV = 0,Ь МДж/М. угол за1иба 90°. узлов из стали 08X17Т в химическом машиностроении приме--няют иногда электроды типа Э-10Х17Т (УОНИ/10Х17Т), изготавливаемые на проволоке Св-10Х17Т. Эту же проволоку используют при аргонодуговой сварке, а также автоматической сварке под флюсом. Ударная вязкость металла шва в таких случаях составляет не более 0,05 МДж/м. Деформация .сварных соединений без нагрева невозможна в связи с растрескиванием металла шва и околошовной зоны. 15.3.2. Термическая обработка В связи с невозможностью измельчения структуры ферритных сталей методами термической обработки хрупкость их сварных соединений является необратимой. Термическая обработка, применяемая для сварных соединений сталей ферритного класса, положительно сказывается в основном на снижении уровня остаточных напряжений. Отжиг при 760 °С является универсальным для сталей ферритного класса. При этой температуре практически полностью релаксируют остаточные напряжения. Этот режим целесообразен также для устранения восприимчивости к межкристаллитной коррозии. Нагрев при 760 °С значительно увеличивает деформационную способность сварных соединений сталей 08Х17Т и 15Х25Т. В частности, после термообработки при 760 °С длительностью 2 ч возможен изгиб сварных соединений стали 08X17Т на 120°, что необходимо при испытаниях на межкристаллитную коррозию по ГОСТ 6032-75. 15.3.3. Механические и служебные свойства соединений В табл. 15.5 приведены механические свойства сварных соединений хромистых ферритных сталей с обычным и низким содержанием С и N. В случае применения аустенитных электродов и проволок металл шва сварных соединений обычных и «чистых» по примесям сталей отличается высокой пластичностью и ударной вязкостью. Если для сварки применены однородные электроды и проволоки с обычным содержанием примесей, то пластичность и ударная вязкость металла шва крайне низкие и какие-либо требования к этим характеристикам не предъявляются. Лишь в случае низкого содержания примесей, что обеспечивается, например, при аргонодуговой сварке сталей ЭП882-ВИ и ЭП904-ВИ с присадочной проволокой марок СВ-02Х18М2Б-ВИ и Св-02Х19ЮЗБ-ВИ, у металла шва могут быть достигнуты высокие значения пластичности (а522%) и ударной вязкости (/(Ct/0,5 М.Дж/м). Ударная вязкость око- лошовного металла сварных соединений сталей ЭП882-ВИ и ЭП904-ВИ также составляет не менее 0,5 МДж/м. Для сварных соединений сталей с обычным содержанием примесей величина ударной вязкости не регламентируется. Сварные соединения всех хромистых ферритных сталей отличаются высокой коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах. Легирование основного металла и шва стабилизирующими элементами (Ti, Nb) обеспечивает стойкость сварных соединений против МКК как в исходном состоянии, так и после термической обработки. Глава 16. АУСТЕНИТНЫЕ ЖАРОПРОЧНЫЕ СТАЛИ (Якушин Б. Ф.) 16.1. Состав, структура и назначение Аустенитные жаропрочные стали представляют собой стабильный однофазный твердый раствор Сг и Ni на основе Fe с г. ц. к. кристаллической решеткой. В сталях этой группы содержание ферритной фазы (с о. ц. к. решеткой) не превышает 2 %. По типу легирования и характеру упрочнения эти стали классифицируют на 2 группы: - гомогенные стали, не упрочняемые термообработкой: Х14Н16Б, X18HI2T, 1Х16Н13М2Б, X23HI8, 1XI4H14B2M, 1Х14Н18В2БР, 1Х14Н18В2БР1, Х16Н9М2, Х16Н14В2БР н др , они способны длительно работать под напряжением при температурах до бООХ (табл. 16.1). Развитие процессов ползучести гомогенных аустенитных сталей ослаблено вследствие высокого легирования твердого раствора, деформирующего кристаллическую решетку из-за различия в размерах атомов, что повышает внутреннее трение в решетке и сопротивление сдвигу в кристаллите, а также ослабляет диффузию г.о их объему, - гетерогенные стали, упрочняемые термообработкой - закалкой и старением. В результате такой термообработки аустенитные стали образуют карбидные, карбонитридные, интерметаллидные фазы, обеспечивающие длительную работоспособность под напряжением при более высоких температурах (до 700 °С). Эти фазы не растворяются при длительном высокотемпературном нагреве, являются барьером для движения дислокаций, снижают интенсивность пограничной диффузии и повышают температуру рекристаллизации. Стабильность избыточных фаз тем выше, чем больше величина межатомных сил связей в твердом растворе и в упрочняющей фазе. Наиболее стабильны фазы Лавеса: Fe2W, РегМо, FeTi и др. [I]. К этой группе относятся стали следующих марок: Х12Н20ТЗР, 40Х18Н25С2, Х15Н18ВЧТ, 1Х15Н35ВТР и др. Наряду с высокой жаропрочностью все указанные выше стали обладают значительной, жаростойкостью вследствие высокого содержания Сг, образующего иа поверхности прочные окислы хрома, а также антикоррозионной стойкостью в различных средах (в том числе в жидком Na, Li и др.). Они предназначены для изготовления элементов теплоэнергетических, химических и атомных установок, испытывающих совместное действие напряжений, высоких температур и агрессивных сред. Типовые детали: лопатки газовых турбин, камеры сгорания, горячие тракты газотурбинных двигателей, автоклавы, трубопроводы с жидким теплоносителем первого контура атомных реакторов и с перегретым паром и т. д. 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 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||