Технология сварки закаливающихся сталей
Основными способами сварки закаливающихся сталей являются дуговая сварка покрытыми электродами, в защитных газах и под флюсом. Соединения толстолистовых конструкций наиболее целесообразно выполнять элсктрошлаковой сваркой. Перспективным методом соединения конструкций из закаливающихся сталей является также электронно-лучевая сварка.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами.
Конструктивные элементы подготовки кромок для ручной дуговой сварки покрытыми электродами такие же, как и для сварки низкоуглеродистых низколегированных сталей в соответствии с рекомендациями ГОСТ 5264-80.
Сварку выполняют па постоянном токе обратной полярности электродами с основным видом покрытия, подвергнутых высокотемпературной прокалке (низководородистые электроды). Для устранения других источников, снабжающих атмосферу дуги водородом, перед сваркой осуществляют очистку свариваемых кромок от ржавчины, масла и других загрязнений.
В зависимости от химсостава, прочности и пластичности свариваемой стали, а также условий эксплуатации сварных конструкций выбирают ту или иную марку электродов. Так, для сварки низколегированных теплоустойчивых сталей типа 12МХ выбирают электроды типа Э- 09МХ (марок ОЗЛ-11, ЦЛ-38, ТМЛ-1У, ЦУ-2ХМ), для сталей 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ - электроды типа Э-09Х1МФ (марок ЦЛ-39, ЦЛ-20, ТМЛ-ЗУ) и др., ГОСТ 9467-75.
Для предотвращения образования холодных трещин сварку ведут при температуре окружающего воздуха не ниже О °С с предварительным местным или общим подогревом (Т = 150...450 °С). После сварки большинство сварных конструкций подвергают термической обработке, гак как без нее сварные соединения не обладают эксплуатационной надежностью ввиду структурной неоднородности и наличия остаточных сварочных напряжений. Исключение составляют сварные соединения из хромомолибденовых сталей толщиной менее 10 мм и из хромомолибденованадиевых сталей при толщине менее 6 мм.
В качестве термообработки после сварки используют обычно высокий отпуск (7'= 680...730 °С). Его преимущества заключаются в том, что он может быть использован в качестве местной термообработки. Отпуск стабилизирует структуру (твердость) сварного соединения и снижает остаточные напряжения. Недостатком отпуска является невозможность полного выравнивания структуры (устранение разупрочнен- ной прослойки). Последнее может быть достигнуто применением полной печной термообработки всей конструкции, что в большинстве случаев невозможно.
В отдельных случаях, когда невозможны подогрев свариваемых изделий и последующая термообработка, применяют электроды на никелевой основе ЦТ-36 (тип Э-08Н60Г7М7Т) ГОСТ 10052-75, обеспечивающие наплавленный металл аустенитной структуры.
Ручная дуговая сварка является распространенным способом сварки низко- и срсднслсгированных высокопрочных сталей. Используют в основном электроды с основным видом покрытия. В зависимости от марки стали, требований, предъявляемым к металлу шва и технологии сварки, используют электроды марок: АНП-1, АНП-2 (тип Э-70) для сварки сталей 14Х2ГМР, 14ХМНДФР и др.; НИАТ-ЗМ, УОНИ-13/85,
ЦЛ-18 (тип Э-85) - для сталей ЗОХГСА, ЗОХГСНА и др.; ВИ-10-6, УОНИ-13/18ХГС (тип Э-100) - для сталей ЗОХСНВФА и др.; НИИ-ЗМ (тип Э-125) - для сталей 30ХГСН2А, 40ХН2СВА и др.; НИИ-3, НИАТ-3 (тип Э-150) - для сталей ЗОХГСНА и др., обрабатываемых термически на прочность 1470 МПА (150 кгс/мм2) ГОСТ 9467-75. После сварки применяют полную термическую обработку - закалку и отпуск. При невозможности се выполнения сварку выполняют в термически обработанном состоянии без последующей термообработки электродами, обеспечивающими получение аустенитного металла шва: НИ АТ-5, ЦТ-10 (тип Э-11Х15Н25М6АГ2) ГОСТ 10052-75.
