Сварка стали 20х23н18 сварочная проволока

Обновлено: 13.05.2024

Углеродистая сталь появляется в результате сочетания железа и углерода и представляет собой металлический сплав.

Показательной величиной для углеродистых сталей является наличие атомов углерода в их структуре. Цифровое выражение этой величины в процентных долях фигурирует в обозначении марки сплава.

Девяносто восемь процентов этого сплава состоят из железа, а содержание углерода находится в пределах 0,17−0,24 процента. Остальную часть занимают примеси (марганец, никель, сера) — до 1 процента.

Качественная конструкционная сталь марки 20 с низким содержанием структурного углерода имеет следующие физические и механические свойства:

удельную массу — 7,85 г/см3;
показатель твердости — HB 10 -1 = 163 МПа;
относительное удлинение при разрыве 12−20%.

Электроды для жаростойких и жаропрочных сталей

Жаростойкими считаются стали, которые сохраняют способность сопротивляться окислению, или появлению окалины при температурах выше 550° С. Жаростойкие стали работают при температурах до 900°С под нагрузкой в заданном промежутке времени, не изменяя физико-механических свойств. Для достижения таких свойств, при производстве сталей используются специальные легирующие добавки — Cr, Si, Al, для жаростойких сталей. Ti, Al, Mo, B, Nb для жаропрочных. А также используются особые режимы закалки и старения. Все эти факторы создают определенные сложности при проведении сварных работ.
При формировании сварного шва жаростойкие стали формируют в зоне сварки защитную оксидную пленку, которая приводит к разупрочнению шва. А при остывании из-за кристаллической структуры стали вокруг зоны сварного шва высока вероятность образования микротрещин. При этом предварительный нагрев не снижает скорости остывания металла ниже критической, а только увеличивает зерно металла в районе шва, что приводит к появлению трещин уже в холодном состоянии. Бороться с этим явлением получается только применением специальных приемов при проведении сварочных работ. По ГОСТ 10052-75 задокументировано, какими электродами варить жаропрочную и жаростойкую сталь, и именно для этих сталей выделено около 30 типов электродов. Перечислим некоторые конкретные разновидности.

— ОЗЛ-25Б, ЦТ-28 – сварка жаропрочных сплавов на никелевой основе, ХН78Т;

— ЦТ-15 — Сварка жаропрочных конструкций из сталей 12Х18Н9Т, 12Х18Н12Т и Х16Н13Б;

— ОЗЛ-6 – сварка жаростойких сталей работающих в окислительных средах 20Х23Н18 и 20Х23Н13;

— ГС -1 – сварка тонколистных сталей, работающих в науглероженных средах, типа 20Х25Н20С2 , 45Х25Н20С2;

— ОЗЛ-35 – сваркажаростойких сталей на никелевой основе, выдерживающих до 1200° С, типа ХН70Ю и ХН45Ю;

— INOX B 25/20, E6018, AWS E505-15 — зарубежные аналоги для сварки жаропрочных хромоникелевых сталей.

В целом их можно сгруппировать по типам покрытия – основному, рутиловому и рутилово-основному. Рутиловое покрытие состоит в основном из диоксида титана в минеральной или искусственной форме. Расплавление происходит мелкими каплями, разбрызгивание минимальное, шов выходит аккуратным и тонким, а шлак легко очищается. Основной тип покрытия содержит в основном оксиды кальция, магния и определенную долю плавикового шпата. Формируется некоторая вялотекучесть сварной ванной, в связи с этим сварной шов формируется более выпуклыми и большими валиками. Электроды с этим покрытием хорошо подходят для сварки в любом положении.

При этом для стержня электрода используется высоколегированная сталь. Ее теплопроводность значительно ниже, а электрическое сопротивление значительно выше, что приводит к ее быстрому расплавлению. И на выходе мы получаем гораздо более высокий коэффициент наплавки, нежели у электродов для углеродистых и низколегированных сталей. Но при этом необходимо придерживаться достаточно низких значений сварочного тока, и использовать электроды небольшой длины. Иначе можно получить перегрев самого электрода, и неправильный характер расплавления последнего, вплоть до отпадения кусков от электрода.

Хорошие результаты при сварке жаростойких и жаропрочных сталей дает аргоно-дуговой сварка с неплавящимся вольфрамовым электродом. Достаточно широкое распространение получила также автоматическая сварка под флюсом с применением присадочной проволокой из легированной стали.
Сварочные Электроды мр-3т Для оцинкованных труб Электроды Cromarod Электроды для сварки котлов

Технологические особенности

Отличительное эксплуатационное свойство сплава — его хорошая свариваемость. Приемы сварки: РДС, АДС с использованием флюса и газовой защиты.

Технические характеристики стали 20 таковы:

температурный режим ковки — °С: начальный -1280, конечный — 750, естественное выстывание;

Стандартизация и применение

Обрабатывающая промышленность производит на базе материала сталь 20 широкий ассортимент металлических изделий, изготовление которых отрегулировано государственным стандартом (ГОСТ).

Список прокатной продукции:

прокат стальной, сортовой, включая фасонный;
прут стальной, калиброванный;
прут стальной, шлифованный;
лист толстый;
лист тонкий;
стальная полоса;
поковки (кованные формы);
катанка (проволка);
труба.

Трубный и листовой прокат, обширно используются при изготовлении труб для отопительных котлов. Стальной лист, прут или полоску с помощью электросварки несложно превратить в прямошовный трубный элемент какой-либо конструкции.

Марки стали 20кп и 20пс, прошедшие нормализацию без последующей термообработки, применяют в изготовлении патрубков, штуцеров, фланцев, вилок, корпусов, эксплуатируемых в условиях от 20 до 425 градусов Цельсия.

Процессы цементации и цианирования повышают механическую твердость поверхности материала при наличии сердцевины, не обладающей высокой прочностью. Улучшенная характеристика механической прочности позволяет использовать термически обработанный материал в дальнейших производственных циклах.

В аграрном и автотракторном машиностроении сплавы, прошедшие термообработку, используют для производства типовых изделий разного назначения:

шпинделей;
звёздочек;
шпилек;
видов крепежа;
толкателей клапанов;
валиков переключения передач, масляных насосов, кулачковых валиков.

Сталь применяется при изготовлении грузозахватных элементов подъемных кранов, составляющих подшипников скольжения. Все это требует от материала высоких показателей прочности.

Легируемый сплав 20х23н18

При необходимости изготовления деталей специального или универсального предназначения производственную сталь легируют дополнительными компонентами.

Легируемые примеси (никель, медь, хром, вольфрам, кобальт), добавленные в определенном количестве, сообщают сплаву характерные свойства.

Хром придает материалу повышенные показатели механической твердости и прочности, понижая при этом ее пластичность, а также свойства жаропрочности и устойчивости к коррозии. Никель делает сплавы более пластичными и прочными.

Добавленные компоненты имеют высокое процентное соотношение в структуре сплава и указывают на его механические и технические характеристики. Уровень легирования — высокий.

Сплав принадлежит к аустенитному классу и имеет склонность к образованию горячих деформаций в виде трещин. Это ограничивает возможности процесса свариваемости металла. Технология сварки стали 20х23н18 проводится ТИГом, ПА или электродом. Можно воспользоваться присадочным металлом, имеющим такой же состав.

Сталь 20Х23Н18 жаростойкая, жаропрочная, нержавеющая

Заменители

Иностранные аналоги

Великобритания (B.S.)	310S16
США (UNS)	S31400 (310S)
Швеция (SS)	2361
Япония (JIS)	SUS 310S

Расшифровка

Согласно ГОСТ 5632-2014 наименование марок стали состоит из цифр и буквенного обозначения химических элементов:

Цифра 20 перед буквенным обозначением указывает максимальную массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. максимальное содержание углерода в стали может достигать 0,20%.
Буква Х указывает, что сталь легирована хромом, цифра 23 после буквы указывает, что среднее содержание хрома в стали до 23%.
Буква Н указывает, что сталь легирована никелем, цифра 18 после буквы указывает, что среднее содержание никеля в стали до 18%.

Вид поставки

Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 5949-75, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
Лист толстый ГОСТ 7350-77, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90.
Лента ГОСТ 4986-79.
Полоса ГОСТ 4405-75, ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Характеристики и применение

Сталь 20Х23Н18 (Условное обозначение ЭИ417) жаростойкая и жаропрочная аустенитного класса. Данную сталь выплавляют в открытых электропечах. Рекомендуемая максимальная температура применения в течение длительного времени (до 10000 ч), 1000 °C. Температура начала интенсивного окалинообразования в воздушной среде, 1050 °C. В интервале 600-800 °C склонны к охрупчиванию из-за образования σ-фазы.

поковки,
бандажи для работы при 650-700 °С,
детали камер сгорания,
муфели,
экраны,
детали горелочных устройств с рабочей температурой до 1050 °,
хомуты,
подвески и другие детали крепления котлов, муфелей для работы при температуре до 1100 °С,
Трубы и детали установок для конверсии метана, пиролиза,
листовые детали,
бесшовные трубы.

Химический состав, % (ГОСТ 5632-72)

C	Si	Mn	Cr	Ni	Ti	S	P	Cu
не более			Cr	Ni	не более				0,20	1,0	2,0	22,0-25,0	17,0-20,0	0,2	0,02	0,035	0,30

Химический состав, % (ГОСТ 5632-2014)

Марка стали

Массовая доля элементов, %

C, углерод

Si, кремний

Mn, магний

Cr, хром

Ni, никель

Ti, титан

Al, алюминий

W, вольфрам

Mo, молибден

Nb, ниобий

V, ванадий

Fe, железо

S, сера

P, фосфор

Прочие

Не более

20Х23Н18

Не более 0,20

Не более 1,00

Не более 2,00

22,00-25,00

17,00-20,00

—

Осн.

0,025

0,035

—

ПРИМЕЧАНИЕ. Знак «-» означает, что массовая доля данного элемента не нормируется и не контролируется. В сталях, не легированных титаном, допускается массовая доля титана в соответствии с 6.3 ГОСТ 5632-2014.

Нужен совет по сварке 10х23н18

Здравствуйте! Вопрос больше к аргонщикам. Так вышло что пришлось варить теплообменник для охлаждения экзогаза, в нем около 140 трубок 10мм на 1мм из нержавейки 10х23н18. Из оснастки только переменка вду 500 горелка, полуживая агни, ржавый редуктор и непонятная проволока нержи 2мм от полуавтомата принесеная мастером. Я говорил что нужна спец.присадка 309l, но начальник считает что надо было оправкой развальцевать и своим телом заварить и варить в горизонтальном положении(я сваривал фланцем в вертикали, мне так удобней). После сварки образовались горячие трещины. Вопрос:нужна ли присадка и что надо было учесть? +мне была сказано что нержа сваривается ТОЛЬКО в нижнем положении.

Сварка разнородных соединений сосудов, аппаратов и

трубопроводов из углеродистых, низколегированных, теплоустойчивых,
высоколегированных сталей и сплавов на железоникелевой и

никелевой основах

И ОСТ 26.260.3-2001 Сварка в химическом машиностроении пункт 5.

Про то что Вам сказали что "нержа" сваривается только в нижнем положении это туфта.

Алексей L , Так чем и на каких режимах Вы варили? 10х23н18 при такой толщине никаких трещин давать не должна, если, конечно, её по конски не перегреть. Варить её можно в любом положении, тем более TIGом. Хоть в потолочном, какая разница? Поскольку сталь с повышенным содержанием хрома и никеля, особое внимание режиму , минимально возможное тепловложение.

Вы трубки в трубные доски вваривали? Фото, по взможности, выложите.

Алексей L , Так чем и на каких режимах Вы варили? 10х23н18 при такой толщине никаких трещин давать не должна, если, конечно, её по конски не перегреть. Варить её можно в любом положении, тем более TIGом. Хоть в потолочном, какая разница? Поскольку сталь с повышенным содержанием хрома и никеля, особое внимание режиму , минимально возможное тепловложение.

Вы трубки в трубные доски вваривали? Фото, по взможности, выложите.

Плюс, минус, какая разница? . Телефон только не ломайте .

Правильно понимаю,что изготовлялся новый теплообменник,а не ремонтировался старый?

Изготовлялся новый теплообменник,т.к у нас на заводе сварка находится в плачевном состоянии, теплообменник варился аппаратом вду 601,режимы методом тыка 10 оборотов убавить 10 оборотов прибавить, горелка агни электрод 2мм(что есть в наличии) присадка непонятная 2мм от полуавтомата. Я вычитал что 10х23н18 это аустенит подвержен горячим трещинам. Главное что технологию сварки никто неуказал, и после этого меня начальник признал рукожопым.
И у нас нет технологов по сварке

Вы не бойтесь выглядеть в глазах мастера непрофессиональным.То,о чем вы говорите - это действительность российской (или россиянской,постсоветской ..как угодно)промышленности.Задайте мастеру вопрос:какой состав стали трубной решетки;какой состав присадочного материала,который он принес,то есть определитесь с составом исходников. потом уже может быть предметным разговор с вашим мастером и отделом снабжения,коли причастны к этому.

Алексей L ,колите контору на присадку er-309 или Св-07х25н13,а еще лучше на нормальный источник питания,мастера и директора за ноздри и пускай изучают то же рд.С такой сталью халява не прокатит.

Технологию мало указать, надо ещё создать условия для её выполнения. Там ток ампер 20 нужен, это если в двойку вваривать трубки. В тройку чуть больше. А у ВДУ минимум 45 ампер, если его данным верить.

Хоть бы какого нибудь мало мальски приличного китайца под эту работу купили, цена вопроса до 60 тысяч.

Просьба не хамить мне,а не то буду жмать кнопку жалоба

SergDemin ,похоже там руководству все до лампочки,как всегда виноват исполнитель. Алексей L ,ваши переживания понятны,вас выставляют в нелучшем свете,хотя вашей вины нет.Похвально,что стали искать причины появления трещин и вышли на форум.Тут вам помогут дельным советом,как вам и говорили узнайте у руководства химсостав прутка и просите нормальное оборудование для сварки.А мастер пускай покажет как варить нужно,если вам не доверяет,он то уж точно не рукожоп,если все знает и везде плавал).

Алексей L ,Если хотите углубится и поподробней ознакомится с процессами сварки высоко легированных сталей ,могу по рекомендовать Вам пару хороших книг 1) Петров В.Н. Сварка и резка нержавеющих сталей,книга написано очень простым и понятным языком.

2) Медовар Б.И. Сварка хромоникелевых аустенитных нержавеющих сталей

мастерская сварки,пайки в самаре89270247227

Из опыта работы в энергетике и в промышленном монтаже, под сварку готовят как трубку, так и саму доску. Развальцованные трубки приходилось только подваривать при не герметичности вальцовки .Сварщик на заводе это инструмент, непосредственно выполняющий свою функцию. Понятно что оптимизация,я начальник ты дурак и руки растут не от туда.Пройдет время и руководство поймет, особенно при серийном заказе, что нужно обустраивать участок сварки и сборки,внутреннего контроля и технологию.

Вашей информации очень мало, нужно знать из какой стали и какой толщины трубная решётка.

Если Вам никогда не приходилось сваривать теплообменники из стали 10х23н18, то обязательно нужна технологическая карта.

Кроме вышеперечисленного очень болшая разница в толщине свариваемых деталей. Для качественного шва на трубной решетке вытачивается углубление для обеспечения одинаковой толщины свариваемых деталей. 2 мм. это очень много 1 или 1.2 не больше.

Саму технологию сварки надо внимательно читать по книжкам.

Столкнулся с аналогичным стальная плита 20 мм. и стойка плита 15 мм. Проварил с нержавеющей присадкой аргоном шов , остыло и по шву волосяная трещина. Слишком быстро отвод тепла от шва и вот результат.

Если учесть стоимость материалов и изделия - реально надо привлекать технолога-сварщика хоть и со стороны.

ВД - 601 для более глубкой регулировки можно балластный реостат поставить.

Особенности стали 20Х23Н18 и ее характеристики

Особенности стали 20Х23Н18, ее характеристики и применение, основные аналоги будут весьма интересны покупателям готовой продукции. Внимания заслуживают плотность стали и технология ее сварки, расшифровка этой марки. В дополнение следует изучить и механические свойства материала.

Состав и расшифровка

Сама марка металла содержит указания того, что в нем содержится и в каких конкретно количествах. Так, в составе стали 20Х23Н18 присутствует максимум 0,2% углерода. Концентрация хрома приближается к 23%. Третий по счету элемент (не считая железа и хрома) — это никель, доля которого равна 18%.

Подобное сочетание компонентов говорит о том, что это жаропрочная и одновременно жаростойкая сталь с превосходным уровнем легирования.

Характеристики и свойства

При нормальных комнатных условиях плотность такого сплава составляет 7900 кг на 1 куб. м. По мере прогрева она предсказуемо понижается:

при 400 градусах удельная масса составит уже только 7760 кг;
при 500 она снизится до 7720 кг;
если металл прогрет до 600 градусов, то он будет весить 7670 кг;
наконец, 1 куб. м этой стали при температуре в 900 градусов имеет массу в 7540 кг.

Важны и другие механические свойства готового металлургического продукта. Так, модуль нормальной упругости при комнатных условиях достигает 200000 МПа. Показатель упругости при сдвиге вращением не нормируется. Обработка резанием при использовании твердосплавных резцов происходит с коэффициентом эффективности 0,9. Если в ход идет инструмент из быстрорежущего сплава, этот показатель составит 0,4. Свариваемость стали 20Х23Н18 ограничена. Ее можно варить ручным способом и по аргонодуговой технологии. Допускается также автоматический вариант сварки под флюсом.

От обычных жаропрочных металлов этот продукт отличается введением дополнительных добавок, улучшающих специфические свойства. Благодаря незначительному вхождению углерода высокотемпературное воздействие разрешено в увеличенном диапазоне. Также 20Х23Н18 — весьма пластичная сталь. В ряде сфер применения это очень актуально. Из хрома формируется защищающая пленка на поверхности. Потом готовый продукт сможет отлично перенести контакт с очень влажной средой. Дополнительно стоит подчеркнуть превосходную технологичность сплава, его сопротивляемость коррозии любого типа.

Сталь 20Х23Н18 достаточно хорошо:

куется;
полируется;
выплавляется;
шлифуется (и неплохо пригодится для выработки монолитных элементов с высоким уровнем прочности).

Аналоги

Столь привлекательный по свойствам металл имеет целый ряд подобий за границей. Так, в Китае ему точно соответствует сплав 1Cr25Ni20Si2. Японские металлурги пользуются сразу 3 обозначениями:

В США у такой стали есть несколько заменителей: наряду с 310, это еще S31000, S31008, S31400. Немецкая промышленность пользуется более изощренными написаниями марок, такими как X12CrNi25-21 и X8CrNi25-21. Во Франции используется маркировка в 3 вариантах: Z12CN25-20, Z12CN26-21, Z8CN25-20. Шведский стандарт предписывает заменять такую сталь сплавом 2361. Также там могут использовать такие аналоги, как 7RE10AE и 8RE10R.

По 1 сплаву-заменителю могут предложить в Венгрии и Болгарии: это H9 и Ch23N18, соответственно. Румынские металлурги предпочитают индекс 12NiCr250, а чешские — 17255. Близкий по составу сплав знают и в Австралии (310S), и в Южной Корее (STS310S). По стандартам ЕС аналогами могут быть стали 1.4843, 1.4845 и X8CrNi25-21. Также заменители производятся как минимум еще в:

Великобритании;
Польше;
Италии;
Испании.

Сортамент

Сталь 20Х23Н18 может быть представлена в виде:

сортового проката;
фасонного металлопроката;
металлических лент;
полос;
листовой стали.

При ее выпуске используют различные ГОСТы:

1133-71;
2590-2006;
19904-90;
5582-75;
5949-75;
4986-79 (и некоторые иные стандарты).

Применение

Сплав 20Х23Н18 считается уникальным по своим параметрам. Его смело рекомендуют для получения деталей, которые должны подвергаться агрессивному воздействию (даже в экстремальном режиме). Часто для этой цели используют заготовки обычного формата. Однако некоторые сортаментные позиции подразумевают шлифовку поверхности. Подобное решение оптимально, если нужно сделать мебель в современных стилях и/или декоративные предметы оригинального вида.

Также жаростойкий сплав благодаря сопротивляемости интенсивной нагрузке способен пригодиться для:

авиапромышленности;
производства элементов отопительного и нагревательного оборудования;
аппаратов и деталей, рассчитанных на высокий радиационный фон;
посуды;
бесшовных трубопроводов;
строительных металлоконструкций на различных объектах и в самых разных климатических условиях.

Обработка и сварка

Стандартная технология обработки стали 20Х23Н18 мало отличается от работы с другими жаростойкими выносливыми сплавами. Ее куют и шлифуют, обрабатывают механически и полируют. Также может проводиться прецизионное литье. Деформация начинается при 1180 градусах, но потом температуру плавно понижают до 900 градусов и переходят к термической обработке. Она выполняется различными методами с учетом решаемой задачи.

Довольно просто нагреть металл до 1100 или даже 1150 градусов. Далее его остужают на воздухе. Если скорость остывания при этом мала, то для охлаждения могут применять воду или масло. Второй вариант подразумевает прогрев до 1160-1180 градусов. Финальной стадией тогда окажется охлаждение в воде. Это довольно долгая процедура, которая может длиться минимум 240-300 минут. Для сварки такого сплава могут применять электроды ОЗЛ-6 или ОЗЛ-6СЭ. Подойдет иногда и ОЗЛ-39. Подбирая сварочную проволоку, следует отдавать предпочтение SW-146 или ее аналогам с повышенным содержанием марганца. Разрешено использовать сварку с присадочным металлом идентичного состава. После окончания сварки понадобится термическая обработка.

В одном варианте сплав подвергают аустенизации и стабилизируют. В другом же проводят двойную аустенизацию при температурах 1150-1200 и 1000 градусов, соответственно. Сам сварочный процесс подразумевает непременную защиту корней швов.

Особенно важна тщательность приготовления кромок: снятие фасок, притупление, обезжиривание. Предварительный разогрев недопустим, рекомендуется к тому же использовать как можно меньший ток и брать присадки с минимальной концентрацией серы.

Сварка стали 20х23н18 технология

Для сталей 20Х20Н14С2, 20Х25Н20С2, 45Х25Н20С2 и др., работающих при температурах до 1100 градусов в окислительных и науглероживающих средах, а также для стали 15Х18Н12С4ТЮ, работающей в.

Для сталей 20Х25Н20С2, 20Х20Н14С2 и др., работающих при температурах до 1100 градусов в окислительных и науглероживающих средах. Сварка узкими валиками.

То же, для жаростойких сталей.

Для 10Х23Н18, 20Х23Н13, 20Х23Н18 и др., работающих в средах без сернистых соединений при температурах до 1000 градусов, а также для двухслойных сталей со стороны легированного.

Выбор сварочных материалов осуществляется в зависимости от марки стали и условий ее эксплуатации.

Для сталей с Cr/Ni > 1 применяют аустенитно-ферритные материалы, а для сталей с Cr/Ni

Рис. 42. Влияние силы тока и скорости сварки на образование ГТ в металле шва

1. Применять способы и режимы сварки, характеризующиеся максимальной концентрацией тепловой энергии (ЭЛС, плазменная). Чем больше энерговложение, тем ниже стойкость против образования ГТ (рис. 42).

2. Создавать условия для ускоренного охлаждения сварного соединения (подача струи воды или газа, ввод в сварочную ванну твердого присадочного материала и т. п.).

3. Выполнять последующие швы в многослойных соединениях после охлаждения предыдущих. Шов, обращенный к агрессивной среде, выполнять в последнюю очередь, чтобы предупредить его повторный нагрев.

4. Уменьшать долю основного металла в металле шва.

5. Осуществлять сварку на постоянном токе обратной полярности короткой дугой.

6. Не допускать попадания брызг на поверхность основного металла (очаги коррозии).

7. Удалять остатки шлака и флюса.

8. Прокаливать электроды и флюсы, хранить их в герметичной таре.

Снижение тепла деформаций достигается путем:

– ограничения I_св и диаметра электрода;

– заполнения разделки валиками относительно небольшого сечения;

– заделки кратеров при обрыве дуги, а иногда их вырубки;

– применения надлежащих форм и размеров разделки кромок.

Термическая обработка аустенитных сталей может быть местной или общей и зависит от эксплуатационных требований. Это или аустенизация с последующим стабилизирующим отжигом (750. 800°С), или аустенизация без отжига.

7.3. Технология сварки

Ручная сварка позволяет получать сварные соединения в любом пространственном положении.

Основная задача РДС – получение металла шва с необходимым химическим составом и структурой. Поэтому:

– сварку выполняют короткой дугой без колебаний с минимальным проплавлением основного металла;

– преимущественно применяют электроды фтористо-кальци-евого типа;

– сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности при I_св = (25. 30)d_э.

Основные сведения о режиме и электродах для сварки некоторых аустенитных сталей приведены в табл. 23–25.

Ориентировочные режимы РДС аустенитных сталей

Толщина металла, мм

Сила сварочного тока

при положении сварки, А

Сварочные материалы для дуговой сварки коррозионно-стойких сталей,

обеспечивающих стойкость против общей и межкристаллитной коррозии

Э-08Х20Н9Г2Б (ОЗЛ-7, ЦЛ-11)

Электроды, применяемые для сварки аустенитных

жаропрочных сталей и свойства наплавленного металла

2. 4 % карбиды (интерметалиды)

Сварка под флюсом – основной способ сварки аустенитных сталей толщиной от 3 до 50 мм в нефтехимическом машиностроении. Она обеспечивает хорошее формирование сварных швов, стабильность состава и свойств их по всей длине, отсутствие брызг и кратеров, минимальное окисление легирующих элементов, высокую производительность и качество.

Для сварки под флюсом применяют ряд сварочных проволок (марки которых приведены в табл. 24, 26) и низкокремнистых, фторидных или высокоосновных флюсов.

Сварку выполняют на токе обратной полярности швами небольшого сечения. Вылет проволоки при этом уменьшают в 1,5. 2,0 раза по сравнению с низкоуглеродистой из-за большого омического сопротивления. Техника и режимы сварки аустенитных сталей практически такие же, как и при сварке обычных сталей.

Сварочные материалы для сварки жаропрочных сталей

При сварке в защитных газах используют инертные (аргон, гелий), активные (СО₂, N) газы и их смеси. Применение газов позволяет изменять тепловую эффективность дуги и условия ввода тепла в зону сварки, расширяет технологические возможности процесса сварки.

Сварка в инертных газах обеспечивает высокое усвоение легирующих элементов и стабильность свойств сварного соединения.

Применяют сварку неплавящимся и плавящимся электродами.

Сварка неплавящимся электродом (с присадкой или без нее) выполняют на токе прямой полярности при I = 80. 250 А при расходе аргона 4. 8 л/мин.

Особенно эффективно применение импульсно-дуговой сварки (ИДС), которая обеспечивает широкое регулирование температурного цикла сварки. При ИДС уменьшается перегрев сварного соединения и коробление, обеспечивается хорошее формирование шва, особенно при сварке металлов малых толщин. ИДС способствует дезориентации структуры, что уменьшает вероятность образования ГТ.

Сварку плавящимся электродом выполняют на токах, обеспечивающих струйный перенос электродного металла. При этом исключается разбрызгивание и образование очагов коррозии в местах приварившихся брызг. Для снижения критического тока, обеспечивающего струйный перенос, сварку выполняют в смеси аргона с 3. 5 % О₂ или 15. 20 % СО₂. При этом снижается опасность образования пор, вызванных водородом. Но добавки О₂ и СО₂ увеличивают угар легирующих элементов и возможность науглероживания металла шва, что требует применения соответствующих проволок (табл. 25).

Иногда к аргону добавляют 3. 10 % азота, который является сильным аустенизатором и способствует измельчению структуры и стойкости к образованию ГТ.

При сварке в СО₂ происходит выгорание легирующих элементов (Ti, Al, Cr, Mn, Si) и науглероживание металла шва на 0,02. 0,04 %. Это может резко снизить его коррозионную стойкость. Поэтому для сварки в СО₂ применяют проволоки с энергичными карбидообразователями (Ti, Nb, Al). Это сварочные проволоки Св-07Х18Н9ТЮ, Св-08Х20Н9С2БТЮ, Св-06Х20Н11М3ТБ и другие (табл. 24).

Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности проволокам диаметром 0,5. 2,0 мм на токах 30. 190 А и расходе газа 6. 12 л/мин.

Недостатком сварки в СО₂ является большое разбрызгивание (10. 12 %) и образование очагов коррозии в месте приварки брызг к металлу. Использование тонкой проволоки и сварки на малых вылетах уменьшает разбрызгивание. Для защиты от брызг применяют различные защитные пасты.

Для наглядности и быстрого поиска марки материалов расположены в таблице свариваемости сталей в алфавитном порядке. В таблице приведены материалы-заменители для каждой марки стали и указаны рекомендуемые способы её сварки.

Условные обозначения, применённые в таблице: РДС – ручная дуговая сварка; АДС – автоматическая дуговая сварка; АрДС – аргонодуговая сварка; КТС – контактная точечная сварка; ЭШС – электрошлаковая сварка; ХТО – химико-термическая обработка; т.о. – термообработка

Области применения нержавеющей стали

Многофункциональная сталь 20х23н18 имеет сложный состав, который регулируется рядом государственных стандартов. Основа сплава – железо, а остальные элементы необходимы для получения определенных эксплуатационных характеристик. В качестве легирующих соединений используются никель, хром, марганец, кремний, фосфор и сера.
Такой состав придает металлу высокие прочностные характеристики, стойкость к коррозии и повышает показатели жаропрочности. Помимо выверенного соотношения всех элементов, ГОСТ регулирует технологию изготовления сырьевого материала и сортамента.

Сталь выплавляется в дуговой печи в несколько этапов, во время которых особое внимание уделяется температурному режиму. Общепринятый технологический процесс состоит из следующих этапов:

на первоначальном этапе плавления температура воздействия достигает 1180 градусов по Цельсию;
по достижении высшей точки плавления, температура начинает понемногу понижаться до уровня в 900 градусов;
после основного этапа деформации наступает черед закаливания металла – для этого заготовка нагревается до 1150 градусов;
на последнем этапе сплав охлаждается в воде, масле или на открытом воздухе.

Жаропрочная сталь 20х23н18 по ГОСТу может быть изготовлена только на специальном сталелитейном оборудовании, а гарантировать соблюдение всех необходимых требований могут только крупные производственные предприятия.

Состав металла разработан на основе жаропрочных сплавов, но наличие некоторых дополнительных компонентов усиливает отдельные свойства металла. Так, никель повышает жаропрочность сплава, а хром препятствует окислению. Наличие небольшого количества углерода увеличивает разрешенный диапазон температурного воздействия и повышает свойства пластичности. Хром образует на поверхности металла защитную пленку и готовые изделия прекрасно переносят воздействие повышенной влажности.

Сталь имеет следующие специфические свойства:

высокая технологичность;
повышенная пластичность;
жаропрочность;
стойкость к коррозии любого типа;
отличная свариваемость.

Основная область использования сплава – изготовление различных металлических деталей, и для обработки металлических заготовок используются различные механические и термические способы создания определенной формы. Сталь хорошо поддается ковке, шлифовке, полировке и выплавке. Такое свойство дает возможность создавать монолитные детали с высоким пределом прочности.

Сфера применения нержавеющей стали 20х23н18

Уникальный по своим характеристикам сплав предназначен для изготовления деталей, которые будут использоваться в условиях агрессивного и экстремального воздействия. Для получения деталей оборудования используют обычные металлические заготовки, но существуют и более привлекательные варианты сортаменты со шлифованной поверхностью. Такой сортамент используется для создания декоративных элементов интерьера. Например, мебель в стиле «хай-тек» обязательно содержит несколько металлический изделий, которые придают ей оригинальный и современный вид.

Сталь 20х23н18 покупается для следующих целей:

создание деталей отопительных систем и печного оборудования;
авиационная промышленность;
изготовление деталей, предназначенных для использования в среде с повышенным радиоактивным фоном;
создание кухонной посуды, которая подвергается температурному воздействию;
производство бесшовных труб;
строительство металлических конструкций.

Жаропрочный сплав отлично справляется с интенсивными нагрузками и выдерживает длительный период нагревания, что делает металл незаменимым при изготовлении деталей определенного оборудования.

Наиболее популярные марки:

ГОСТ 20Х13 (AISI 420, DIN 1.4021)

– нержавейка с мартенситной структурой, не поддается свариванию, не склонна к отпускной хрупкости, в процессе производства не образует внутренних дефектов. Используется для изготовления измерительного, режущего инструмента, пружин, рессор.

ГОСТ 12Х17 (AISI 430, DIN 1.4016)

– ферритная нержавеющая жаропрочная марка, не содержит в составе никеля. Характеризуется хорошей антикоррозийной сопротивляемостью в средне-агрессивных химических средах и высоких температурах.

ГОСТ 12Х18Н9 (AISI 304, DIN 1.4301)

– жаропрочный коррозионностойкий сплав, используемый в сварных конструкциях, контактирующих с агрессивными средами. Применяется для листовых деталей, сварной аппаратуры, теплообменников, аппаратов, работающих под давлением.

ГОСТ 08Х18H10 (AISI 304H, DIN 1.4948)

– аустенитный тип жаропрочного коррозионноустойчивого сплава, применяемый для производства трубного проката, узлов и агрегатов для химической и машиностроительной сферы, теплообменников, промышленных емкостей.

ГОСТ 03Х18H11 (AISI 304L, DIN 1.4306)

– хромоникелевая марка используется для производства оборудования, емкостей и трубопроводов для химической промышленности, в производстве азотной кислоты и других агрессивных веществ.

ГОСТ 08Х18H10Т (AISI 321, DIN 1.4541)

– нержавеющий жаростойкий и жаропрочный сплав, немагнитный, устойчивый к окислению и обладающий хорошей свариваемостью без предварительного нагрева. Используется в качестве пищевой и технической нержавейки для производства листового и трубного проката, сварной аппаратуры, изготовления емкостей, цистерн, резервуаров и оборудования в химической и нефтегазовой промышленности.

ГОСТ 03Х17H14М2, 03Х17H14М3, (AISI 316, 316S, 316L)

– незакаливаемая аустенитная марка, области применения – сварные детали, оборудование для целлюлозно-бумажной и химической промышленности, корпусы котлов, емкости и установки для угольной промышленности.

ГОСТ 08Х17H13М2Т (AISI 316Ti, DIN 1.4571)

– конструкционный жаростойкий жаропрочный нержавеющий сплав применяется для крепежных деталей и сварных конструкций в разных отраслях промышленности.

ГОСТ 20Х23H18 (AISI 310S, DIN 1.4845)

– жаропрочная и жароустойчивая аустенитная стальная нержавейка, применяемая для изготовления поковок, хомутов, камер сгорания, крепежных деталей и элементов котлов, б/ш труб, муфтелей.

При выборе нержавеющей стали следует учитывать условия эксплуатации металла, предполагаемую нагрузку, необходимые дополнительные свойства изделия. Если вы сомневаетесь, как правильно выбрать нержавеющую сталь, лучше обратиться к специалистам. Оставляйте заявку на сайте, и наши менеджеры дадут рекомендации по подбору оптимальных марок нержавеющих сплавов для заданных условий эксплуатации.

Продукция из нержавеющей стали 20х23н18

В вы найдете широкий ассортимент стали 20х23н18 по цене от производителя. Квалифицированные консультанты помогут подобрать вариант сортамента и рассчитают нужный объем металлопроката. В зависимости от ваших технических требований, на предприятии можно приобрести следующую продукцию:

металлические листы разной толщины с последующей обработкой поверхности;
готовые трубы в широкой размерной сетке;
калиброванные металлические прутки;
стальные полосы;
проволока любого диаметра.

Компания соблюдает все установленные регламенты и тщательно отслеживает качество каждой партии продукции.
Чтобы выбрать и приобрести продукцию из нержавеющей стали 20х23н18, перейдите в каталог.

Механические свойства

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	σ0,2, МПа	σв, МПа	δ5, %	ψ, %
ГОСТ	Состояние поставки	Сечение, мм	не менее				ГОСТ 5949-75	Пруток. Закалка с 110-1150 °С на воздухе или в воде	60	196	490	35	50	ГОСТ 7350-77	Лист горячекатаный или холоднокатаный. Закалка с 1030-1130 °С в воде (образцы поперечные)	Св. 4	264	539	35	—	ГОСТ 4986-79	Лента холоднокатаная. Закалка с 1050-1080 °С в воде или на воздухе	До 0,2 0,2-2,0	— —	580 580	(19) (38)	— —

Механические свойства при испытании на длительную прочность

tисп, °С	Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести, %/ч	tисп, °С	Предел длительной прочности, МПа	τ, ч
650	53	1/100000	650	113	10000	700	34	1/100000	700	59	10000	800	12	1/100000	650	78	100000	700	34	100000

Механические свойства при повышенных температурах

Предел выносливости

σ-1, МПа	Характеристики прочности
255	σ0,2 = 590 МПа	245	σ0,2 = 290 МПа, σв = 570 МПа; твердость HB 140-200; закалка с 1100 °С в воде или на воздухе

Технологические свойства

Температура ковки, °С	начала 1220, конца 900. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.
Обрабатываемость резанием	Kv тв.спл. = 0,4 в нормализованном и отпущенном состоянии при НВ 178 и σв = 610 МПа.

Характеристики свариваемости стали 20Х23Н18, и технологические требования к ней [2]

Структурный класс	Марки стали	Характеристика свариваемости	Технологические требования
Аустенитный	20Х23Н18	Склонны к образованию горячих трещин	Ограничение погонной энергии

Электроды для ручной дуговой сварки стали 20Х23Н18 [2]

Читайте также: