Сварка. Металлургические особенности.
«… быть полностью свободным
от обстоятельств невозможно…»
Ильдар Абдразаков
Часть 2
При выборе состава металла шва необходимо учитывать склонность высоколегированных сталей к образованию горячих трещин и предусматривать меры их предупреждения.
В зависимости от стабильности аустенита применяют различные способы борьбы с горячими трещинами.
При сварке сталей с метастабильным аустенитом образование горячих трещин предотвращают путем формирования металла шва с двухфазной аустенитноферритной структурой.
С ростом количества ферритной фазы стойкость металла сварочного шва к образованию горячих трещин возрастает (рис.1).
Рис. 1. Влияние количества ферритной фазы на критическую скорость деформации и образование горячих трещин в ферритно-аустенитных хромоникелевых швах с содержанием 20-22 % Сг
Наибольшую стойкость к образованию горячих трещин аустенитно-ферритные швы приобретают при содержании ферритной фазы в пределах от 20 до 60 %.
Наличие феррита в аустенитной стали повышает вероятность образования хрупкой a - фазы при длительной работе в области высоких температур, именно поэтому в большинстве случаев количество феррита в металле шва сварочного ограничивают двумя – семью процентами
Когда сварные соединения работают при температуре ниже 300 ° С, увеличение количества ферритной фазы рационально, так как при наличии ферритной фазы повышается коррозионная стойкость металла шва.
Химический анализ металла сварочного шва, обеспечивающий заданную структуру, определяют с помощью структурной диаграммы (рис. 2)
Рис.2. Структурная диаграмма сварных швов (по Шеффлеру)
по эквивалентным концентрациям хрома и никеля. Эквивалентное содержание хрома и никеля в металле шва определяю т по следующим формулам:
Niэкв = % Ni + 30· % С + 30 · %N + 0,5· % Мn;
Сгэкв = Сг + 2· % Мо + 1,5 · % Si + 5 · % Ti + 2 · % Nb + 2 · % А1 +
+ 1,5 · % W + % V.
Наличие элементов в металле сварочного шва подсчитывают по формуле с учетом коэффициентов перехода.
Так как формирование структуры в значительной мере зависит от условий кристаллизации, а структурная диаграмма разработана применительно к ручной дуговой сварке, то в большинстве случаев оценка по структурной диаграмме только качественная.
