Сваривание цветных металлов

реферат

Стали, содержащие углерода до 0,27%, хорошо свариваются всеми способами. Стали с повышенным содержанием углерода в большинстве случаев свариваются с предварительным подогревом, а иногда с последующей термической обработкой - нормализацией или отжигом.

Низколегированные углеродистые стали содержат углерода до 0,22%. их легируют хромом, марганцем, кремнием, никелем, медью, титаном и используют как строительные стали в судостроении, транспортном машиностроении и т. д.

К низколегированных среднеуглеродистых относятся стали, содержащие углерода от 0,20 до 0,40%. Наиболее широко используют хромокремнемарганцеви стали марок 20ХГС, 25ХГСА, ЗОХГСА, имеющих повышенную прочность и упругость.

К низколегированных жаропрочных относятся стали, которые легуються в основном хромом, молибденом, ванадием и вольфрамом. Используют их при изготовлении пароенергетичних установок, работающих при температурах до 500 ° С и более.

Низколегированные стали сваривают различными способами. Однако, в отличие от обычных малоуглеродистых сталей, они, подобно сталей с повышенным содержанием углерода, имеют повышенный склонность к закалке и образованию загартувальних трещин в зоне термического влияния.

Поэтому большинство низколегированных сталей при толщине более 10 мм сваривают с предварительным подогревом до температуры от 150 до 350 ° С, а после сварки подвергают термической обработке - нормализации или высокотемпературном отпуску.

Для изготовления электродов, применяемых для сварки этих сталей, используют низколегированный сварочная проволока. Электродные покрытия, как правило, имеют фтористо-кальциевую шлаковую основу.

Хромистых нержавеющие стали с содержанием хрома от 12 до 18% при наличии углерода выше 0,1% имеют резко выраженный наклон к закалке на воздухе. Поэтому сварки этих сталей, чтобы избежать появления в свариваемых швах и в навколошовних зонах структуры мартенсита, выполняют с обязательным подогревом до 200-250 ° С и последующим отжигом или высокотемпературным отпуском. В практике широко применяют дуговую сварку хромистых сталей электродами с хромоникелевого проволоки или проволоки того же состава, что и основной металл с покрытием типа УОНИ-13.

Хромистых стали, содержащие хрома более 25%, например марок Х25, Х28, относятся к ферритного класса. Они имеют высокую кислотостойкость и окалиностойкость при нагревании до температуры 1000- 1100 ° и является незагартовнимы.

При сварке ферритных хромистых сталей в металле шва образуется крупнозернистая структура с низкими механическими свойствами. В навколошовний зоне также происходит интенсивный рост зерна, что свойственно однофазным сталям, не испытывают фазовых изменений с изменением температуры.

Структура и механические свойства швов на этих сталях немного улучшаются, если в электродные покрытия ввести титан, алюминий и другие элементы, которые способствуют измельчение зерна. Применяют также проковки сварных швов. Стали марок Х25 и Х28 сваривают электродами, металлический стержень которых имеет такой же состав, что и основной металл.

Хромоникелевые аустенитные стали обладают высокой коррозионной стойкостью и широко используются для изготовления химической и нефтяной аппаратуры, особенно сталь марки Х18Н9, что имеет 18-20% хрома и 8-11% никеля. Эти стали свариваются всеми способами и значительно лучше хромистых.

Основными трудностями при сварке хромоникелевых сталей является образование при температурах 500-700 ° С карбидов хрома и выпадения по границам зерен, что значительно ухудшает антикоррозионные свойства сварных соединений. Чтобы помешать этому явлению, сварки хромоникелевых сталей ведут при минимальном разогреве и больших скоростях охлаждения. Для полного восстановления аустенитной структуры после сварки рекомендуется изделия подвергать закалке от температур 1050-1100 ° С с последующим быстрым охлаждением В воде.