Сварка разнородных сталей

При сварке разнородных сталей можно выделить два случая:

  • соединяемые стали относятся к одному структурному классу и отличаются только по степени легирования;
  • соединяемые стали относятся к различным структурным классам.

Средний химический состав металла шва при сварке разнородных сталей будет определяться исходным составом соединяемых сталей, присадочного (наплавляемого) металла и долями их участия в образовании шва. Например, содержание элемента в шве

[Ме]ш = тк [Ме]к + тв [Ме]в + тп [Ме]п,

где [Ме]в, [Ме]к, [Ме]п — содержание компонента [Me] соответственно в соединяемых сталях Д и В и присадочном металле П; mк, mв, mп —доли их участия в образовании шва.

В зависимости от режима и технологии сварки доли участия могут изменяться в широких пределах. Стали одного структурного класса, но разного легирования проплавляются практически одинаково; стали разных структурных классов из-за различия в теплофизических коэффициентах могут отличаться по характеру нроплавления.

При многослойной сварке доли участия соединяемых металлов и присадочного металла при выполнении каждого слоя изменяются. Это приводит к изменению химического состава металла слоя и образованию послойной химической неоднородности металла шва. При этом в пределах каждого слоя распределение элементов может быть сравнительно равномерным.

Свойства металла шва в значительной мере определяются его составом и структурным состоянием. Обычно при разработке технологии сварки разнородных сталей оценку структуры металла шва выполняют с помощью структурной диаграммы (рис. 8.1). При этом изыскивают приемы, обеспечивающие формирование металла шва с заданной структурой, которая обеспечивается при определенном химическом составе и условиях охлаждения. Состав металла шва регулируют, изменяя доли участия соединяемых металлов и присадочного, а также выбирая состав присадочного металла.

Рис. 8.1. Определение с помощью структурной диаграммы фазового состава металла шва при сварке перлитной стали Кс с аустенитной В: Д — состав металла шва при сварке без присадки, структура шва аустенитно-мартенситная; Л — состав металла шва при сварке с при-садочным металлом состава П, структура шва аустенитная

Например, при сварке перлитной стали К с аустенитной В образование металла шва с мартенситной структурой предотвращает пути использования высоколегированного присадочного металла П (рис. 8.1, где Д — состав металла шва с аустенитно-мартенситной структурой, формирующейся в результате расплавления только соединяемых сталей; Л — состав металла шва при сварке с использованием высоколегированного присадочного металла П; степень проплавления основного металла ~30 %).

При выборе состава металла шва необходимо подбирать также легирующие компоненты, которые наряду с обеспечением заданной структуры позволяли бы получить металл шва с температурой плавления не выше температуры плавления соединяемых металлов. Нарушение этого соотношения, когда температура плавления металла шва выше, чем температура плавления свариваемого, повышает вероятность образования горячих трещин в зоне сплавления свариваемого металла. Например, сочетание перлитного шва, имеющего более высокую температуру плавления с аустенитной сталью, имеющей более низкую температуру плавления, создает предпосылки для образования трещин в зоне сплавления аустенитной стали.

Свойства сварного соединения определяются не только свойствами металла шва, но и свойствами металла в области границ сплавления, где наблюдается изменение состава от исходного основного до металла шва.



 
 
Добавить предприятие
 


 
 
 
 
 
 
 
Тел.: (8552) 39-71-29
промышленные предприятия Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности
 
Создание сайта Вебцентр