Cтраница 2
Одновременно с началом проектирования турбины, а иногда и гораздо ранее начинаются работы по выбору или разработке марки электродов и термического режима сварки тех сталей, которые предполагается использовать в сварных узлах турбины. Если стали находятся в стадии разработки или промышленного опробования, то часто параллельно проводится выбор электродов и режимов сварки. [16]
Поэтому основной мерой борьбы с образованием трещин, как показали работы Н. Н. Рыкалина [7], является регулирование структурных изменений путем выбора рациональных термических режимов сварки, снижающих скорость охлаждения шва и околошовной зоны. Структурные превращения регулируются путем установления режимов предварительного и сопутствующего нагрева и термической обработки конструкции после сварки, а также за счет применения присадочных материалов и регулирования структурных изменений путем правильного выбора системы легирования. [17]
В связи со значительным влиянием нагрева при сварке и последующей термообработки на структуру различных зон сварных соединений, свойства последних меняются в зависимости от режима отпуска заготовок, термического режима сварки и последующей термической обработки. [18]
Практика производства сварочных работ показала, что пр № сварке сложных по конфигурации конструкций, имеющих различную степень механической обработки, необходимо оборудовать, сварочные участки разнообразными устройствами подогрева, которые, как правило, дополняют друг друга и позволяют наиболее-рационально выполнить термический режим сварки. [19]
Температура предварительного и сопутствующего подогрева должна контролироваться с особой тщательностью на протяжении всего периода выполнения сварочных работ. Нарушение термических режимов сварки является одной из главных причин, приводящих к образованию трещин. [20]
Для предупреждения дефектов сварных швов нужно тщательно соблюдать термический режим сварки, выбирать соответствующие электроды и следить за исправностью оборудования, кроме того, сварочные операции должны производиться рабочими высокой квалификации. [21]
Причиной возникновения перечисленных дефектов сварки является неправильный состав сварочных материалов ( электродов, флюсов), неправильная подготовка к сварке ( неверная форма разделки, неверно выбрано расстояние между свариваемыми заготовками), нарушение режима сварки. Трещины могут возникать также в результате неправильной конструкции сварного изделия, неправильного термического режима сварки, наличия включений, расслоений и других дефектов в основном металле. [22]
Однако только прокалкой нельзя добиться полного отсутствия трещин; необходимы соблюдение описанного выше термического режима сварки и последующая термическая обработка. [23]
Путем графической экстраполяции определены пределы длительной прочности стали 20ХМЛ, металла, наплавленного электродами ЦУ-2ХМ, и сварных соединений в паровой и воздушной среде для 100000 тыс. ч работы при температурах 475, 510, 530 и 550 С. Данные, полученные на базе испытаний длительностью 6000 ч, свидетельствует о том, что электроды ЦУ-2ХМ и разработанные термические режимы сварки - подогрев и отпуск обеспечивают практически равнопрочность наплавленного металла и сварных соединений. [24]
Выбор режима подогрева при сварке или отпуска после сварки определяется требованиями отсутствия трещин и обеспечения необходимого уровня механических свойств сварного соединения. Для сварных конструкций из малоуглеродистой стали или хромомолибденовой относительно небольшой толщины - до 10 - 15 мм - удается обеспечить указанные требования за счет соответствующего выбора термического режима сварки без применения подогрева или отпуска сваренного изделия. При изготовлении сварных конструкций из хромомолибденовых сталей с толщиной свариваемых элементов свыше 15 мм необходим подогрев при температурах 200 - 400 в зависимости от жесткости изделия и содержания в стали углерода. [25]
Холодные микротрещины в сварных швах нержавеющих хромистых сталей с повышенным содержанием углерода и легирующими добавками образуются в результате нарушения термического режима сварки, а также при использовании электродов, содержащих кристаллизационную воду, являющуюся источником повышенного содержания водорода в металле шва. Эти трещины обнаруживаются на тщательно отшлифованной протравленной поверхности сварных швов. Прокалка электродов непосредственно перед сваркой и соблюдение рекомендуемого термического режима сварки и термической обработки позволяют избавиться от подобных дефектов в сварных швах. [26]
В сварных соединениях малоуглеродистой стали свойства различных зон мало отличаются от свойств основного металла. Наиболее заметное изменение свойств наблюдается при сварке хромомолибденованадиевой стали. Металл перлитного шва в зависимости от его легированности, термического режима сварки и режима отпуска существенно меняет свои свойства. Малоуглеродистые швы обеспечивают необходимые прочность и пластичность непосредственно в исходном состоянии после сварки. Хромомолибденовые швы при наличии подогрева и замедленного остывания конструкций с относительно небольшой толщиной свариваемых элементов также могут иметь необходимые механические свойства непосредственно после сварки. В то же время при сварке изделий из хромомолибденовых сталей относительно большой толщины 15 - 20 мм), а также изделий из хромомолибденованадие-вых сталей даже при наличии подогрева не удается обеспечить приемлемого уровня пластичности и ударной вязкости металла шва. Поэтому указанные сварные конструкции должны после сварки подвергаться обязательному отпуску. [27]
Склонность к подкалке при сварке повышается с увеличением углерода в стали. Как показано в работе [87], в сталях без упрочняющих добавок уменьшение скорости охлаждения при сварке приводит к значительному росту зерна и снижению пластичности металла околошовной зоны. При введении в 12-процентную хромистую сталь упрочняющих и легирующих добавок она менее чувствительна к изменению параметров термического режима сварки. [28]
Крупные поковки из этой стали хорошо освоены и имеют стабильные механические свойства. Термическая обработка сварного ротора заключается в отпуске при температуре, не превышающей температуру отпуска поковок отдельных дисков. Сварка производится с предварительным и сопутствующим подогревом приблизительно до 300 С. Принятый термический режим сварки гарантирует отсутствие резко выраженной подкалки в околошовной зоне и металле шва. Все сварные швы контролируют ультразвуковым дефектоскопом. [29]
В процессе сварки склонна к появлению трещин. Разупрочнение в околошовной зоне сопровождается значительной потерей пластичности. Изготовление сварнолитых конструкций не производится. Требуется тщательное соблюдение термических режимов сварки; сварка производится при высоком предварительном и сопутствующем подогреве до 400 С. [30]