Измельчение - первичная структура
Cтраница 2
Для получения оптимальных механических свойств сварное соединение легированных сталей, выполненное электрошлаковой сваркой, должно подвергаться термической обработке, устраняющей перегрев околошовной зоны и измельчение первичной структуры металла шва. Термическая обработка сварного изделия заключается в нормализации или закалке с последующим отпуском по режиму данной стали. [16]
К металлургическим функциям можно отнести защиту наплавленного металла от воздуха; легирование и раскисление металла; рафинирование сварочной ванны с удалением серы, фосфора, включений окислов и шлака; модифицирование металла с измельчением первичной структуры шва. Под технологическими функциями подразумевается обеспечение устойчивого дугового процесса; заполнение разделки свариваемых изделий присадочным материалом; формирование поверхности шва, в требуемом пространственном положении. [17]
Эффективными способами уменьшения зерна металла сварного шва и околошовной зоны являются способы, обеспечивающие снижение температуры сварочной ванны: автоматическая наплавка с подачей присадочной электродной проволоки, наплавка лентой, наплавка расщепленным электродом и др. Для измельчения первичной структуры металла сварных швов широкое применение в сварочной технике нашло введение модификаторов в сварочную ванну. В качестве модификаторов применяются многие элементы, в том числе алюминий, титан, ванадий, вводимые в сварочную ванну через покрытия, электродную проволоку или флюс. Модификаторы, вводимые в сварной шов в требуемом количестве, обусловливают образование дезориентированной структуры шва и значительно повышают механические характеристики сварного соединения. [18]
Это достигается тем, что сварочные материалы участвуют; а) в защите расплавленного металла в зоне протекания металлургических процессов, а в некоторых случаях и пагротого твердого металла от вредного действия атмосферного воздуха ( насыщения его газами атмосферы) в течение всего процесса сварки - в процессе расплавления, переноса в дуге, пребывания в сварочной ванне, кристаллизации; б) в регулировании химического состава металла шва путем его легирования и раскисления; в) в очистке ( рафинировании) металла шва - удалении серы, фосфора, включений окислов и шлаков; г) в очистке металла шва от водорода и азота; д) в ряде случаев в модифицировании, измельчении первичной структуры шва. [19]
Стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин может быть повышена путем измельчения первичной структуры металла шва и изменения характера первичной кристаллизации. [20]
Сила тока при сварке подбирается в каждом отдельном случае, экспериментально в зависимости от толщины металла я диаметра электродов так, чтобы разогрев стали был мишшальг ным, а скорость охлаждения шва и зоны термического воздействия - максимальной. Процесс сварки следует вести возможно быстрее, не задерживая электрода, так как при длительном нагреве сталь ухудшает свои противокоррозийные свойства. Увеличение скорости сварки сопровождается измельчением первичной структуры швов, благоприятно сказывающейся на их коррозионной стойкости. Скорость охлаждения оказывает влияние на характер первичной кристаллизации и на полноту выделения избыточной фазы по границам зерен аустенита. Чем медленнее остывает сварной шов, тем большее количество избыточной фазы выпадает по границам зерен. При этом сварку необходимо выполнять короткой дугой, так как при длинной дуге образуются поры в сварных швах и сильно выгорают ле-гируюшие элементы, что может снизить качество швов и также уменьшить сопротивление коррозии. [21]
Ванадий принадлежит к числу наиболее энергичных фер-ритообразователей. Он весьма ощутительно повышает стойкость сварных швов аустенитных сталей против образования горячих трещин. Следует подчеркнуть, что положительное действие ванадия объясняется не только увеличением количества б-фазы и повышением ее качественных показателей, но и измельчением первичной структуры швов, а также заметным обессериванием сварочной ванны. В отличие от кремния, алюминия, титана, ниобия, способных вызывать горячие трещины в высоконикелевых швах, ванадий во всех случаях действует положительно, повышая стойкость швов против горячих трещин. Это объясняется отсутствием эвтектических соединений в системах Fe-V, Ni-V, Cr-V. При повышенном содержании углерода в шве в принципе возможно образование комплексных эвтектик ледебуритного типа. [22]
 |
Структурная диаграмма сварных швов ( по Шеффлеру. [23] |
Если нужно сохранить чисто аустенитную структуру сварного шва, то способами повышения стойкости металла шва к образованию трещин могут быть дополнительное легирование некоторыми элементами и измельчение его первичной структуры. Прежде всего ограничивают содержание в металле Р, S к Si, но повышают до 0 2 - 0 3 % содержание С. Наконец, дополнительно легируют шов такими элементами, как Mo, W, Nb, N и др. Существует мнение, что эти элементы, имея повышенную энергию активации, снижают диффузионную подвижность атомов в аустените и подавляют возникновение зародышей подсолидусных трещин. Весьма перспективно измельчение первичной структуры однофазных швов. [24]
Страницы: 1 2