Гост на сварку нержавеющей стали 12х18н10т
Обновлено: 03.05.2024
Настоящий стандарт распространяется на нержавеющие деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основах, предназначенные для работы в коррозионноактивных средах и при высоких температурах.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 7565-81 (ИСО 377-2:1989) Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для определения химического состава
ГОСТ 12344-2003 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения углерода
ГОСТ 12345-2001 (ИСО 671:1982, ИСО 4935:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения серы
ГОСТ 12346-78 (ИСО 439:1982, ИСО 4829-1:1986) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кремния
ГОСТ 12347-77 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения фосфора
ГОСТ 12349-83 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения вольфрама
ГОСТ 12350-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения хрома
ГОСТ 12351-2003 (ИСО 4942:1988, ИСО 9647:1989) Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ванадия
ГОСТ 12352-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения никеля
ГОСТ 12353-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения кобальта
ГОСТ 12354-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения молибдена
ГОСТ 12355-78 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения меди
ГОСТ 12356-81 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения титана
ГОСТ 12357-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения алюминия
ГОСТ 12359-99 (ИСО 4945:1977) Стали углеродистые, легированные и высоколегированные. Методы определения азота
ГОСТ 12360-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения бора
ГОСТ 12361-2002 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения ниобия
ГОСТ 12362-79 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения микропримесей сурьмы, свинца, олова, цинка и кадмия
ГОСТ 12363-79 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения селена
ГОСТ 12364-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения церия
ГОСТ 12365-84 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения циркония
ГОСТ 17051-82 Стали легированные и высоколегированные. Методы определения тантала
ГОСТ 17745-90 Стали и сплавы. Методы определения газов
ГОСТ 18895-97 Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа
ГОСТ 24018.0-90 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 24018.1-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения олова
ГОСТ 24018.2-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения сурьмы
ГОСТ 24018.3-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения свинца
ГОСТ 24018.4-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения висмута
ГОСТ 24018.5-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Метод определения свинца и висмута
ГОСТ 24018.6-80 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения мышьяка
ГОСТ 24018.7-91 Сплавы жаропрочные на никелевой основе. Методы определения углерода
ГОСТ 27809-95 Сталь и чугун. Методы спектрографического анализа
ГОСТ 28033-89 Сталь. Метод рентгенофлюоресцентного анализа
ГОСТ 28473-90 Чугун, сталь, ферросплавы, хром, марганец металлические. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 29095-91 Сплавы и порошки жаропрочные, коррозионно-стойкие, прецизионные на основе никеля. Методы определения железа
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 нержавеющие стали: Стали с минимальной массовой долей хрома 10,5 % и максимальной массовой долей углерода 1,2 %.
Примечание - У ограниченного количества нержавеющих сталей допускается минимальная массовая доля хрома 7,5 %.
3.2 сплавы на железоникелевой основе: Сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в железоникелевой основе (сумма никеля и железа более 65 % при приблизительном отношении никеля к железу 1:1,5).
3.3 сплавы на никелевой основе: Сплавы, основная структура которых является твердым раствором хрома и других легирующих элементов в никелевой основе (массовая доля никеля не менее 50 %).
3.4 коррозионно-стойкие стали и сплавы: Стали и сплавы, обладающие стойкостью против электрохимической и химической коррозии (атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой), межкристаллитной коррозии, коррозии под напряжением и др.
3.5 жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы: Стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах выше 550 °С, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии.
3.6 жаропрочные стали и сплавы: Стали и сплавы, работающие в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью.
3.7 легирующие химические элементы: Химические элементы, специально вводимые в сталь или сплав в определенном количестве, массовая доля которых контролируется.
3.8 остаточные химические элементы: Химические элементы (титан, медь, никель, алюминий, ниобий, кобальт, вольфрам, ванадий, молибден и другие элементы), добавленные не преднамеренно, а попавшие в сталь или сплав случайно из шихтовых материалов, огнеупоров и пр.
3.9 маркировочный анализ: Количественный анализ стали, проведенный по ковшевой пробе или по пробе готового слитка (передельной заготовки, продукции). Для водорода маркировочным анализом является его массовая доля, определенная в жидкой стали после вакуумирования, перед разливкой.
4 Обозначения и сокращения
4.1 В наименованиях марок стали и сплавов химические элементы обозначены следующими буквами: А (в начале марки) - сера, А (в середине марки) - азот, Б - ниобий, В - вольфрам, Г - марганец, Д - медь, Е - селен, К - кобальт, М - молибден, Н - никель, П - фосфор, Р - бор, С - кремний, Т - титан, Ф - ванадий, X - хром, Ц - цирконий, Ю - алюминий, ч - РЗМ (редкоземельные металлы: лантан , празеодим, церий и пр.).
Наименование марок стали состоит из обозначения элементов и следующих за ними цифр. Цифры, стоящие после букв, указывают среднюю массовую долю легирующего элемента в целых единицах процента, кроме элементов, присутствующих в стали в малых количествах. Цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю или максимальную (при отсутствии нижнего предела) массовую долю углерода в стали в сотых долях процента.
Наименование марок сплавов на железоникелевой и никелевой основах состоит только из буквенных обозначений легирующих элементов, за исключением:
- углерода (только для сплавов на железоникелевой основе), для которого цифры перед буквенным обозначением указывают среднюю или максимальную долю углерода в сотых долях процента;
- никеля, после которого указывают цифры, обозначающие его среднюю массовую долю в процентах.
4.2 Стали и сплавы, полученные с применением специальных методов (процессов) выплавки или специальных переплавов, дополнительно обозначают через дефис в конце наименования марки следующими буквами:
ВД - вакуумно-дуговой переплав, Ш - электрошлаковый переплав и ВИ - вакуумно-индукционная выплавка, ГР - газокислородное рафинирование, ВО - вакуумно-кислородное рафинирование, ПД - плазменная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом, ИД - вакуумно-индукционная выплавка с последующим вакуумно-дуговым переплавом, ШД - электрошлаковый переплав с последующим вакуумно-дуговым переплавом, ПТ - плазменная выплавка, ЭЛ - электронно-лучевой переплав, П - плазменно-дуговой переплав, ИШ - вакуумно-индукционная выплавка с последующим электрошлаковым переплавом, ИЛ - вакуумно-индукционная выплавка с последующим электроннолучевым переплавом, ИП - вакуумно-индукционная выплавка с последующим плазменно-дуговым переплавом, ПШ - плазменная выплавка с последующим электрошлаковым переплавом, ПЛ - плазменная выплавка с последующим электронно-лучевым переплавом, ПП - плазменная выплавка с последующим плазменно-дуговым переплавом, ШЛ - электрошлаковый переплав с последующим электронно-лучевым переплавом, ШП - электрошлаковый переплав с последующим плазменно-дуговым переплавом, СШ - обработка синтетическим шлаком, ВП - вакуумно-плазменный переплав, В - с вакуумированием, ДД - двойной вакуумно-дуговой переплав, ГВР - газокислородное рафинирование с последующим вакуумно-кислородным рафинированием.
5 Классификация
5.1 Нержавеющие стали в зависимости от структуры подразделяют на классы:
- мартенситный - стали с основной структурой мартенсита;
- мартенсито-ферритный - стали, содержащие в структуре кроме мартенсита не менее 10 % феррита;
- ферритный - стали, имеющие структуру феррита (без α ↔ γ превращений);
- аустенито-мартенситный - стали, имеющие структуру аустенита и мартенсита, количество которых можно изменять в широких пределах;
- аустенито-ферритный - стали, имеющие структуру аустенита и феррита (феррит более 10 %);
- аустенитный - стали, имеющие структуру устойчивого аустенита.
Подразделение стали на классы по структурным признакам является условным, так как предполагает только одну термическую обработку, а именно - охлаждение на воздухе после высокотемпературного нагрева (свыше 900 °С) образцов небольших размеров. Поэтому структурные отклонения в стали браковочным признаком не являются.
6 Марки и химический состав нержавеющих сталей и сплавов
6.1 Марки и химический состав нержавеющих сталей и сплавов по маркировочному анализу должны соответствовать указанным в таблице 1. Химический состав сталей и сплавов, полученных специальными методами выплавки и переплава, должен соответствовать нормам, указанным в таблице 1, если иная массовая доля элементов не оговорена в стандартах или нормативных документах на металлопродукцию.
В таблице 1 и таблицах А.1, А.2, А.3 (приложение А) в графе «Обозначение» в скобках приведены обозначения марок стали и сплавов, соответствующие ранее действовавшему ГОСТ 5632-72. При этом в нормативных документах, утвержденных до введения в действие настоящего стандарта, допускается пользоваться ранее установленными обозначениями марок стали и сплавов, соответствующими ГОСТ 5632-72. Во вновь разрабатываемых нормативных документах необходимо применять новые обозначения марок стали и сплавов. При необходимости прежнее обозначение указывают в скобках.
6.1.1 Массовая доля серы в сталях, полученных методом электрошлакового переплава, не должна превышать 0,015 %, за исключением стали марки (6-32) 10X11H23T3MP (ЭП33), массовая доля серы в которой не должна превышать норм, указанных в таблице 1 или установленных по соглашению сторон.
6.2 В готовой продукции допускаются отклонения по химическому составу от норм, указанных в таблице 1.
Предельные отклонения не должны превышать указанных в таблице 2, если иные отклонения, в том числе и по элементам, не указанным в таблице 2, не оговорены в стандартах или нормативных документах на готовую металлопродукцию.
Примечание - Предельные отклонения, указанные в таблице 2 , не распространяются на остаточные химические элементы.
6.3 В сталях, не легированных титаном, кроме перечисленных далее, допускается массовая доля титана не более 0,20 %, в стали марок (6-4) 03X17H14M3, (6-6) 03X18Н11 - не более 0,05%, в стали марок (6-22) 08X18Н10, (6-40) 12Х18Н9, (6-46) 17Х18Н9 - не более 0,50 %, если иная массовая доля титана не оговорена в стандартах или нормативных документах на металлопродукцию.
По согласованию изготовителя с заказчиком в стали марок (4-2) 07X16Н6 (ЭП288), (4-3) 08X17Н5М3 (ЭИ925), (4-5) 09Х15Н8Ю1 (ЭИ904), (5-2) 03Х23Н6, (5-3) 03Х22Н6М2 массовая доля титана не должна превышать 0,05 %.
6.4 В сталях, не легированных медью, кроме сталей аустенитного класса, ограничивается остаточная массовая доля меди - не более 0,30 %.
В сталях аустенитного класса остаточную массовую долю меди не нормируют и не контролируют, если в стандартах и нормативных документах на металлопродукцию не оговорено иное.
Для предприятий атомного энергомашиностроения в сталях аустенитного класса остаточная массовая доля меди не должна превышать 0,30 %.
По согласованию изготовителя с заказчиком, указанному в заказе, в сталях марок (6-23) 08Х18Н10Т (ЭИ914), (6-24) 08Х18Н12Т, (6-40) 12Х18Н9, (6-41) 12Х18Н9Т, (6-42) 12Х18Н10Т, (6-44) 12Х18Н12Т, (6-46) 17Х18Н9 массовая доля меди не должна превышать 0,40 %.
В стали марки (6-34) 10Х14АГ15 (ДИ-13) остаточная массовая доля меди не должна превышать 0,60 %.
6.5 В хромистых сталях с массовой долей хрома до 20 %, не легированных никелем, допускается остаточная массовая доля никеля до 0,60 %, с массовой долей хрома более 20 % - до 1,00 %, а в хромомарганцевых аустенитных сталях - до 2,00 %.
6.6 В хромоникелевых и хромистых сталях, не легированных вольфрамом и ванадием, допускаются остаточные массовые доли вольфрама и ванадия не более чем 0,20 % каждого.
6.7 В стали марок (6-12) 05Х18Н10Т, (6-23) 08Х18Н10Т (ЭИ914), (6-40) 12Х18Н9, (6-41) 12Х18Н9Т, (6-42) 12Х18Н10Т, (6-44) 12Х18Н12Т, (6-46) 17Х18Н9 остаточная массовая доля молибдена не должна превышать 0,50 %. Для предприятий авиационной промышленности в стали марок (6-12) 05Х18Н10Т, (6-23) 08Х18Н10Т, (6-40) 12Х18Н9, (6-41) 12Х18Н9Т, (6-42) 12Х18Н10Т, (6-44) 12Х18Н12Т остаточная массовая доля молибдена не должна превышать 0,30 %. В остальных сталях, не легированных молибденом, остаточная массовая доля молибдена не должна превышать 0,30 %.
По требованию заказчика, указанному в заказе, сталь марок (6-12) 05X18Н10Т, (6-23) 08X18Н10Т (ЭИ914) изготовляют с остаточной массовой долей молибдена не более 0,10 % или не более 0,30 %, сталь марок (6-40) 12Х18Н9, (6-41) 12Х18Н9Т, (6-42) 12Х18Н10Т, (6-44) 12Х18Н12Т, (6-46) 17Х18Н9 - с массовой долей остаточного молибдена не более 0,30 %, сталь марок (5-2) 03Х23Н6, (6-6) 03Х18Н11, (6-24) 08Х18Н12Т, (6-25) 08Х18Н12Б (ЭИ402) - с остаточной массовой долей молибдена не более 0,10 %.
6.8 В сплавах на никелевой и железоникелевой основах, не легированных титаном, алюминием, ниобием, ванадием, молибденом, вольфрамом, кобальтом, медью, остаточная массовая доля перечисленных химических элементов не должна превышать норм, указанных в таблице 3.
6.10 По согласованию изготовителя с заказчиком допускаются другие остаточные массовые доли химических элементов. Требование указывают в заказе.
Массовую долю остаточных химических элементов допускается не определять, если иное не указано в заказе.
6.11 В стали марки (3-10) 15X28 (ЭИ349) при применении ее для сварки со стеклом массовая доля кремния не должна превышать 0,40 %, что должно быть указано в заказе.
6.12 По требованию заказчика, указанному в заказе, стали и сплавы изготовляют:
- с суженными пределами массовых долей химических элементов, установленных настоящим стандартом, что оговаривается стандартом или нормативными документами на отдельные виды металлопродукции;
- с ограничением нижнего предела массовой доли марганца для марок, у которых марганец нормирован только по верхнему пределу;
- с контролем массовой доли вредных примесей цветных металлов: свинца, олова, сурьмы, висмута, кадмия и мышьяка. Методы контроля и нормы устанавливают по соглашению сторон;
6.13 Отбор проб для определения химического состава проводят по ГОСТ 7565. Химический состав нержавеющих сталей и сплавов определяют по ГОСТ 12344, ГОСТ 12345, ГОСТ 12346, ГОСТ 12347, ГОСТ12348, ГОСТ 12349, ГОСТ 12350, ГОСТ 12351, ГОСТ 12352, ГОСТ 12353, ГОСТ 12354, ГОСТ 12355, ГОСТ 12356, ГОСТ 12357, ГОСТ 12358, ГОСТ 12359, ГОСТ 12360, ГОСТ 12361, ГОСТ 12362, ГОСТ 12363, ГОСТ 12364, ГОСТ 12365, ГОСТ 17051, ГОСТ 17745, ГОСТ 18895, ГОСТ 24018.0, ГОСТ 24018.1, ГОСТ 24018.2, ГОСТ 24018.3, ГОСТ 24018.4, ГОСТ 24018.5, ГОСТ 24018.6, ГОСТ 24018.7, ГОСТ 24018.8, ГОСТ 27809, ГОСТ 28033, ГОСТ 28473, ГОСТ 29095, [2 - 7] или другими методами, обеспечивающими требуемую точность определения. При возникновении разногласий определение химического состава сталей и сплавов проводят стандартными методами, предусмотренными настоящим стандартом.
6.14 Рекомендации по применению нержавеющих сталей и сплавов указаны в приложении А.
Марка нержавеющей стали 12Х18Н10Т обзор
Сталь марки 12х18н10т – нержавеющая титаносодержащая сталь аустенитного класса. Хим. состав марки утверждён ГОСТ 5632-72 нержавеющих сталей аустенитного класса. Основные преимущества 12х18н10т: большая пластичность и ударная вязкость.
Наилучшей термической обработкой для сталей этого класса является закалка с температурой 10500С-10800С в воде, после процесса закалки мех. свойства стали отличаются высокой вязкостью и пластичностью, но низкими прочностью и твёрдостью.
Стали аустенитного класса используют как жаропрочные при температурах до 6000С Главными легирующими элементами являются Хром и Никель. Однофазные стали имеют устойчивую структуру однородного аустенита с небольшим содержанием карбидов Tитана (для избежания межкристаллитной коррозии. Подобная структура образуется после процесса закалки с температур 10500С-10800С). Аустенитные и и аустенитно-ферритовые стали обладают относительно небольшим уровнем прочности (700-850МПа).
Сталь 12Х18Н10Т – влияние легирующих элементов на механические свойства
Остановимся подробнее на особенностях влияния легирующих элементов на структуру нержавеющей стали 12Х18Н10Т.
Хром, процентное содержание которого в 12Х18Н10Т составляет от 17- до 19%, является главным элементом, обеспечивающим способность металла к пассивации и обуславливающим высокие антикоррозийные свойства стали марки 12Х18Н10Т.
Легирование никелем определяет сталь в аустенитный класс, что позволяет сочетать большую технологичность нержавеющей стали с отличным комплексом эксплуатационных характеристик. При содержании 0,1% углерода, 12Х18Н10Т при температуре свыше 9000С имеет полностью аустенитную структуру, это обусловлено сильным аустенитообразующим влиянием C (углерода).
Соответствие концентраций Cr и Ni специфически сказывается на стабильности аустенита при понижении температуры обработки на твердый раствор (10500С-11000С). Помимо влияния основных элементов, также немаловажно принимать во внимание присутствие в нержавеющей стали Кремния(Si), титана(Ti) и алюминия(Al), благоприятствующих образованию феррита.
Сталь 12Х18Н10Т методы упрочнения
Остановимся на методах упрочнения нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.
Одним из распространённых способов увеличения прочности сортового металлопроката является Высокотемпературная термическая обработка (ВТМО). При изучении возможности увеличения прочности с применением технологии ВТМО, выяснилось, что наилучшая прочность имелась у проката, подвергнутого Высокотемпературной термической обработке при минимальных температуре деформации и отрезке времени от конца прокатки до закалки. Так, при ВТМО стали 08Х18Н10Т предел текучести повысился на 45-60% в сравнении с аналогичным уровнем после обычной термообработки (ОТО) и в 1,7-2 раза по сравнению с ГОСТ 5949-75. Свойства пластичности при этом уменьшились ненамного и не вышли за пределы допустимых значений стандарта.
Сравнение марок 12Х18Н10Т и 08Х18Н10Т
У стали марки 12Х18Н10Т прочность увеличилась больше чем у стали марки 08Х18Н10Т, между тем понижение прочности по мере увеличения температуры увеличивалось в большей мере из-за снижения предела стойкости стали против разупрочнения при увеличении содержания углерода. Кратковременные высокотемпературные тесты показали, что наибольший уровень прочности термомеханически упрочненного проката, определённый при комнатной температуре, продолжает сохранятся и при увеличенных температурах. При этом нержавейка после ВТМО теряет прочность с повышением температуры, меньше, нежели сталь после обычной термообработки.
Сталь 12Х18Н10Т – сфера применения
Хромоникелевые нержавеющие стали применяют для сварных конструкций в криогенной технике при низких температурах, порядка -2690С, для емкостного, теплообменного и реакционного оборудования, а также для паро-нагревателей, водонагревателей и трубопроводов высокого давления с предельной температурой применения до 6000С, для деталей печной аппаратуры, муфелей, коллекторов выхлопных систем. Наибольшая температура применения жаростойких изделий из подобных сталей в промежутке времени до 10000 часов составляет 8000С, при температуре 8500С начинается процесс интенсивного окалинообразования. При непрерывной рабочей нагрузке сталь 12Х18Н10Т сохраняет антиокислительные свойства на воздухе и в атмосфере продуктов сгорания топлива при температурах до 9000С , а в условиях теплосмен до 8000С.
Коррозионно-стойкая труба марки 12Х18Н10Т (бесшовная) широко применяется для изготовления в разнообразных отраслях промышленности, а также металлоконструкций, работающих в контакте с агрессивными средами – азотной кислотой и другими окислительными средами, определёнными органическими кислотами небольшой концентрации, органическими растворителями и тп. Нержавеющая сталь 08Х18Н10Т применяется для сварных изделий, работающих в более агрессивных средах, нежели сталь 12Х18Н10Т и обладает высокой степенью сопротивляемости межкристаллитной коррозии.
В результате, уникальное сочетание свойств и характеристик прочности, позволил нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т найти широчайшее применение в большинстве отраслей промышленности, изделия из стали этой марки имеют высокие характеристики в течение длительного срока службы.
Варианты сварки нержавеющей стали, госты, методы
Сварку нержавеющей стали на практике выполняют с помощью таких методов:
При толщине материала более чем 1,5 мм используют метод ручной дуговой сварки;
Для сварки тонких листов и труб используют метод дуговой сварки вольфрамовым электродом в инертном газе, такая сварка в среде активных газов отличается своей высокой производительностью;
Для листов с толщиной 0,8 мм применяется импульсивная дуговая сварка с плавящимся электродом в инертном газе;
Листы толщиной менее чем 0,8 – 3,0 мм подвергаются сварке с дугой со струйным переносом металла;
Такой тип сварки как плазменный, применяется для широкого диапазона толщины листов и на сегодня становится популярным методом сварки нержавеющей стали;
Для металлов толщиной более 10 мм применяют дуговую сварку под флюсом.
ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе.
Настоящий стандарт устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых дуговой сваркой в защитном газе.
Так же следует отметить такие методы сварки как: точечная, роликовая, лазерная, высокочастотная, сварка сопротивления и другие.
Итак, следующий этап это обработка сварных швов. Поверхность сварного соединения нержавеющей стали образует пористый оксидный слой, который в своем составе содержит хром. Этот слой способствует значительному ослаблению стойкости к воздействию коррозии. Поверхность оксидного слоя возникает из стали, после чего под оксидным слоем образуется т.н. с низким содержанием хрома. Когда есть необходимость увеличить стойкость сварного соединения к коррозии, то оксидный слой и слой с низким содержанием хрома необходимо удалить. Этот процесс осуществляется с помощью термообработки, в данном случае термообработка способна выполнять растворение внутри стальной конструкции, благодаря этому процессу сглаживаются все возможные отличия присадочных материалов. Необходимо знать то, что разрешается использовать только те принадлежности, которые предназначены для обработки нержавейки, это могут быть: ленты и круги для шлифовки, щетки для обработки нержавеющего проката, дроби из нержавеющей стали.
Обработка сварных швов
Эффективным методом обработки сварных швов является травление. Если правильно выполнить метод травления, то это позволит качественно устранить оксидный слой и зону с низким содержанием хрома. Обработка по этому методу выполнения путем покрытия, погружения или наружного нанесения пасты, все зависит от условий. В основном, при травлении используют смешанные кислоты (азотная кислота/плавиковая кислота) в пропорциях 8 – 20% азотной кислоты и 0,5 – 5% плавиковой кислоты, с добавлением H2O (вода). Время травления зависит не только от концентрации кислот, но и от температуры, сорта проката и толщины окалины (кислотоупорный прокат по сравнению с нержавеющим прокатом требует продолжительной обработки). После метода травления конструкция становится стойкой к воздействию коррозии.
Мы ознакомились с основными методами сварки нержавейки и теперь можно смело поговорить о специальных требованиях по сварке при изготовлении нержавейки. При подготовке вышеперечисленных сплавов и сталей, нужно учитывать специальные требования и основные особенности:
Сварные конструкции МКК и основного металла в зоне около шва, могут подвергшейся сварке до температуры 450 – 650 градусов;
Если образуются кристаллизационные трещины, то это является следствием образования аустенитной структуры металла шва;
Охрупчивание может происходить в температурных диапазонах от 350 – 550 градусов из-за высокого содержания феррита и в диапазонах 550 – 850 градусов, при возникновении стигматизации.
Например, охрупчивание сварных швов может возникнуть в процессе штамповки горячих днищ, в случае если сварка происходит с применением присадочных материалов, которые дают чрезмерное содержание феррита. Для того чтобы избежать охрупчивания сварочных соединений в процессе обработки, следует ограничить содержание феррита в пределах 8 – 10%.
Усиленное коробление сварных конструкций, несет за собой следствие низкой теплопроводности и коэффициент термического расширения, который больше в 1,5 раз в сравнении с углекислыми сталями;
Увеличение длины прихваток и уменьшение расстояния между ними в сравнении с соединениями низколегированных сталей, сварных соединений и из-за большого коэффициента линейного расширения;
Если в структуре металла шва есть наличие феррита, то при температуре ниже 100 градусов снижается его пластичность и охрупчивание;
Чтобы увеличить стойкость сварных соединений к воздействию коррозии необходимо:
Использовать стали и присадочные материалы, содержащие минимальное количество углерода;
Добавлять в легированную сталь другие вспомогательные элементы (титан, ниобий, никель);
Применять стабилизирующий отжиг от 870 до 900 градусов, выдерживать от двух до трех часов и охлаждать на воздухе.
Уменьшить перегрев нержавеющей стали и обеспечить оптимальные механические свойства для стойкости к внешним факторам можно благодаря сварке соединений на максимально высокой скорости. Каждый последующий проход сварки нужно выполнять после охлаждения и тщательной зачистки конструкции.
Повышение коррозийной стойкости сварных соединений
Если вы будите соблюдать следующие требования, то сможете обеспечить повышение коррозийной стойкости сварных соединений:
Все внешние швы заваривают в последнюю очередь, а в случаях двусторонней сварки выполняется третий облицовочный шов, который обращен к внешней среде. Если такая возможность отсутствует, то следует принимать все необходимые меры чтобы уменьшить нагрев металла первого слоя. Чтобы не допускать нагревания металла сварку следует вести на максимально высокой скорости с применением минимальных токов. Для того чтобы устранить горячие трещины при сварке, нужно применить присадочные материалы, которые образуют сварные швы, эти швы обладают аустенитно-ферритной структурой и содержат ферритную фазу более 2%.
Если необходимо предотвратить горячие трещины в соединениях толщиной 10 мм и более, то рекомендуется сделать следующее:
Что нужно знать, чтобы уменьшить сварочные деформации:
Рекомендуется производить процесс сварки на скоростных режимах, с короткой дугой и с минимальными токами;
Для ручной сварки следует разделить швы на отдельные участки и выполнять сварки в последовательности, для того чтобы обеспечить минимальное коробление;
Чтобы избежать трещин в зоне термического влияния, необходимо обвить шлак при температуре 100 -150 градусов;
Метод ручной дуговой сварки нержавеющей стали выполняют на короткой дуге без использования поперечных колебаний электрода. Нержавеющая фурнитура нержавейка для ограждений.
Гост на сварку нержавеющей стали 12х18н10т
НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ И СПЛАВЫ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ*
Stainless steels and corrosion resisting, heat-resisting and creep resisting alloys. Grades
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 5632-2014 с ГОСТ 5632-72 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
МКС 77.080.20
ОКП 08 7030
08 7150
Дата введения 2015-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 375 "Металлопродукция из черных металлов и сплавов" на базе Федерального государственного унитарного предприятия "Центральный Научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина (ФГУП "ЦНИИчермет им.И.П.Бардина")
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 марта 2014 г. N 65-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономии Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
Госстандарт Республики Казахстан
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 октября 2014 г. N 1431-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 5632-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 1, 2019 год
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2022 год, введенная в действие с 23.08.2021
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на нержавеющие* деформируемые стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основах, предназначенные для работы в коррозионно-активных средах и при высоких температурах.
* Изменением N 1 по всему тексту стандарта заменены слова: "легированные нержавеющие" на "нержавеющие". - Примечание изготовителя базы данных.
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
Сварка нержавейки, электроды
Сварка высоколегированных сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах осуществляется двумя видами электродов: электродами для сварки коррозионно-стойких материалов и электродами для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов.
Согласно действующей классификации к высоколегированным сталям относят сплавы, содержание железа в которых более 45%, а суммарное содержание легирующих элементов не менее 10%, считая по верхнему пределу при концентрации одного из элементов не менее 8% по нижнему пределу. К сплавам на никелевой основе относят сплавы с содержанием не менее 55% никеля. Промежуточное положение занимают сплавы на железоникелевой основе.
В соответствии с ГОСТ 10052-75 электроды для сварки высоколегированных коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов по химическому составу наплавленного металла и механическим свойствам металла шва и наплавленного металла классифицированы на 49 типов (например, электроды типа Э-07Х20Н9, Э-10Х20Н70Г2М2Б2В, Э-28Х24Н16Г6). Наплавленный металл значительной части электродов, регламентируется техническими условиями предприятий — изготовителей.
Химический состав и структура наплавленного металла электродов для сварки высоколегированных сталей и сплавов отличаются — и иногда весьма существенно — от состава и структуры свариваемых материалов. Основными показателями, решающими вопрос выбора таких электродов, является обеспечение: основных эксплуатационных характеристик сварных соединений (механических свойств, коррозионной стойкости, жаростойкости, жаропрочности), стойкости металла шва против образования трещин, требуемого комплекса сварочно-технологических свойств.
Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов имеют покрытия основного, рутилового и рутилово-основного видов. Из-за низкой теплопроводности и высокого электросопротивления скорость плавления, а следовательно и коэффициент наплавки электродов со стержнями из высоколегированных сталей и сплавов существенно выше, чем у электродов для сварки углеродистых, низколегированных и легированных сталей.
Вместе с тем повышенное электросопротивление металла электродного стержня обуславливает необходимость применения при сварке пониженных значений тока и уменьшения длины самих стержней (электродов). В противном случае из-за чрезмерного нагрева стержня возможен перегрев покрытия и изменение характера его плавления, вплоть до отваливания отдельных кусков.
Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности.
Электроды для сварки коррозионно-стойких сталей и сплавов
Электроды этой группы обеспечивают получение сварных соединений, обладающих требуемой стойкостью против коррозии в атмосферной, кислотной, щелочной и других агрессивных средах.
Некоторые марки электродов данной группы имеют более широкую область применения и их можно использовать не только для получения соединений с требуемыми коррозионной стойкостью, но и в качестве электродов, обеспечивающих высокую жаростойкость и жаропрочность металла шва.
| Марка электрода | Тип электрода по ГОСТ 10052-75 или тип наплавленного металла | Диаметр, мм | Основное назначение |
|---|---|---|---|
| УОНИ-13/НЖ, 12Х13 | Э-12Х13 | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка хромистых сталей типа 08Х13 и 12Х13 |
| ОЗЛ-22 | Э-02Х21Н10Г2 | 3,0; 4,0 | Сварка оборудования из сталей типа 04Х18Н10, 03Х18Н12, 03Х18Н11, работающего в окислительных средах, подобных азотной кислоте |
| ОЗЛ-8 | Э-07Х20Н9 | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-8С | 08Х20Н9КМВ | 2,5; 3,0; 4,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-14 | Э-07Х20Н9 | 3,0; 4,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н9 и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва не предъявляют жесткие требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-14А | Э-04Х20Н9 | 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 06Х18Н11 и 08Х18Н12Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-36 | Э-04Х20Н9 | 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 06Х18Н11, 08Х18Н12Т и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| ЦЛ-11 | Э-08Х20Н9Г2Б | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка сталей типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н12Т и 08Х18Н12Б, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК |
| ЦЛ-11С/Ч | Э-08Х20Н9Г2Б | 2,5; 3,0; 4,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н12Б и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-7 | Э-08Х20Н9Г2Б | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 08Х18Н12Б и 08Х18Н10Т, когда к металлу шва предъявляют жесткие требования стойкости к МКК |
| ЦТ-15 | Э-08Х19Н10Г2Б | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | См. группу электродов для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов |
| ЦЛ-9 | Э-10Х25Н13Г2Б | 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка двухслойных сталей со стороны легированного слоя из сталей типа 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т и 08Х13, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-40 | 08Х22Н7Г2Б | 3,0; 4,0 | Сварка сталей марок 08Х22Н6Т и 12Х21Н5Т |
| ОЗЛ-41 | 08Х22Н7Г2М2Б | 3,0; 4,0 | Сварка стали марки 08Х21Н6М2Т |
| ОЗЛ-20 | Э-02Х20Н14Г2М2 | 3,0; 4,0 | Сварка оборудования из сталей типа 03Х16Н15М3 и 03Х17Н14М2, работающего в средах высокой агрессивности |
| ЭА-400/10У; ЭА-400/10Т | 08Х18Н11М3Г2Ф | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка оборудования из сталей типа 08Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, работающего в агрессивных средах при температуре до 350 С, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| НЖ-13 | Э-09Х19Н10Г2М2Б | 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка оборудования из сталей типа 10Х17Н13М3Т, 08Х21Н6М2Т и 10Х17Н13М2Т, работающего при температуре до 350 С, когда к металлу шва предъявляют требования к стойкости к МКК |
| НЖ-13С | Э-09Х19Н10Г2М2Б | 3,0; 4,0 | Сварка оборудования из сталей типа 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т и 08Х21Н6М2Т, работающего при температуре до 3500С, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| НИАТ-1 | Э-08Х17Н8М2 | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т и 10Х17Н13М2Т, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-3 | 14Х17Н13С4Г | 3,0; 4,0; 5,0 | Сварка оборудования из стали 15Х18Н12С4ТЮ, работающего в средах повышенной агрессивности, когда к металлу шва не предъявляют требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-24 | 02Х17Н14С5 | 3,0; 4,0 | Сварка оборудования из сталей типа 02Х8Н20С6, работающего в условиях производства 98%-ной азотной кислоты |
| ОЗЛ-17У | 03Х23Н27М3Д3Г2Б | 3,0; 4,0 | Сварка оборудования из сплавов марок 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ и стали марки 03Х21Н21М4ГБ преимущественно толщиной до 12 мм, работающего в средах серной и фосфорной кислот с примесями фтористых соединений |
| ОЗЛ-37-2 | 03Х24Н26М3Д3Г2Б | 3,0; 4,0 | Сварка оборудования из сплавов марок 03Х23Н25М3Д3Б, 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ и стали марки 03Х21Н21М4ГБ преимущественно толщиной до 12 мм, работающего в средах серной и фосфорной кислот с примесями фтористых соединений |
| ОЗЛ-21 | Э-02Х20Н60М15В3 | 3 | Сварка оборудования из сплавов типа ХН65МВ и ХН60МБ, работающего в высокоагрессивных средах, когда к металлу шва предъявляют требования стойкости к МКК |
| ОЗЛ-25Б | Э-10Х20Н70Г2М2Б2В | 3,0; 4,0 | См. группу электродов для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов |
Электроды для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов
Электроды этой группы обеспечивают получение сварных соединений с требуемой жаростойкостью и/или жаропрочностью. Жаростойкими сварными соединениями являются соединения, обладающие высокой стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах при температурах свыше 550-6000С. Жаропрочными сварными соединениями являются соединения, работающие при этих температурах в нагруженном состоянии в течение определенного времени (жаропрочные соединения должны обладать при этом достаточной жаростойкостью).
Некоторые марки электродов, предназначенные для сварки жаростойких и/или жаропрочных материалов, используются для сварки коррозионно-стойких и разнородных сталей и сплавов.
Читайте также: