Особенности сварки сталей аустенитного типа
Аустенитная сталь – металлический сплав, в котором присутствуют хромовые и никелевые добавки в соотношении 18% и 10% от всей массы. Добавление хрома обеспечивает высокую стойкость к коррозии: материал приобретает устойчивость к большинству агрессивных кислот. Никель же делает состав более практичным в применении, а именно увеличивает пластичность и понижает зернистость.
Из других свойств этого вида стали стоит отметить жаростойкость, жаропрочность и криогенность. Помимо хрома и никеля в сплав также могут быть внесены прочие присадки: ферритизаторы и аустенизаторы.
Трудности сварки аустенитной стали и борьба с ними
Вместе с вышеперечисленными преимуществами аустенитные стальные сплавы имеют и особенности, влияющие на сложность сварочных работ. Главной из них является предрасположенность к образованию микронадрывов и трещинок в сварочном шве и околошовной области. Формирование повреждений происходит из-за ячеисто-дендритной формы кристаллизации.
Для устранения процесса образования кристаллов применяют следующие методики:
- понижение уровня прославления металла посредством использования материалов для сваривания из электрошлакового переплава или вакуумной выплавки;
- внесение легирующего элемента в виде бора для постоянства состава и температуры кристаллизации;
- модифицирование кристаллизационной схемы сварочных швов для снижения вероятности появления трещин.
Сварные соединения аустенитных сталей должны выдерживать высокие температурные показатели при эксплуатации. Для этого они не могут менять характеристик жаростойкости. Обеспечить постоянство свойств шва трудно из-за того, что в холодном соединении создается закрепление неравновесных структур. Это ведет к уменьшению пластических способностей шва уже при +350 C. Помимо этого, стальные сплавы данного типа часто имеют трещины в области вокруг шва. Вопрос можно решить нанесением еще одного слоя 2-х фазной структуры со схожим с основным металлом составом.
Технологии сварки
Снизить вероятность появления повреждений шва эксплуатации поможет правильный выбор методики проведения работы. Среди технологий сварки аустенитной стали выделяют следующие.
1. Ручная дуговая. Применение данного способа обеспечивает неизменность химического состава металла в различных пространственных положениях и вероятных позициях соединений. Во время проведения сваривания важно произвести расчет величины наплавляемого материала и степень проплавления основного металлического слоя. Для этого следует менять состав покрытия применяемых электродов. Верно выбранное покрытие позволит избежать возникновения трещин и обеспечит нужный объем первичного феррита в шве.
2. Электрошлаковая. Данный способ сам по себе минимизирует возникновение дефектов. Среди преимуществ метода выделяют отсутствие значительных деформаций в угловой и стыковой областях, малую скорость продвижения сварочного оборудования и мягкую кристаллизацию сварочной ванны.
3. Технология сварки аустенитной стали в среде защитных газов. Такой способ подойдет для заготовок различной толщины. Его можно производить в любом пространственном положении. Выполняют работу импульсной или горящей дугой, сварщик сам регулирует условия введения тепла в толщу металла и меняет эффективность электродуги.
|
