Технология сварки двухслойных сталей
Обновлено: 20.09.2024
В практике сварки двухслойных сталей возможны случаи, когда обеспечен доступ к выполнению швов только с одной стороны, чаще только со стороны конструкционной стали, реже - только со стороны плакирующего слоя. Для этих случаев рекомендуют два варианта сварки - так называемые ферритный и аустенитный. [31]
Электроды СЛ-16 предназначены для сварки двухслойной стали ( малоуглеродистая сталь 4 - сталь 08X13) по ЧМТУ 3258 - 52 со стороны облицовочного слоя, к сварным соединениям которой не предъявляются требования межкристаллитной коррозии. [32]
С этой точки зрения сварка двухслойной стали представляет разновидность композиционной сварки ( сварки разнородных материалов) и имеет с ней общие теоретические основы. [34]
Поэтому единого стандартного метода сварки двухслойных сталей не существует. [35]
В литературе имеются данные по сварке двухслойных сталей с основным слоем из низкоуглеродистых или низколегированных сталей и плакирующим слоем из высоколегированных сталей. [36]
В табл. 105 приводятся характеристики электродов для сварки нержавеющих и двухслойных сталей . [38]
Для обеспечения коррозионных свойств плакирующего слоя при сварке двухслойных сталей необходима раздельная сварка каждого слоя соответствующими сварочными материалами. Для этого вводится разделительный шов, который предотвращает смешивание в сварочной ванне составов несущего и плакирующего слоев. При сварке разделительного слоя высоколегированным электродным материалом этот слой называют переходным. Чтобы исключить термическое влияние сварки на свойства металла шва плакирующего слоя, сначала сваривают несущий слой двухслойной стали. [39]
В настоящей книге кратко рассмотрены все три метода сварки двухслойных сталей , освоенные промышленностью. [40]
Применяемая форма разделки при подготовке крсмок исключает необходимость в наложении разделительного шва, и технология сварки двухслойной стали практически сводится к обычной двусторонней автоматической сварке углеродистой стали, без разделки кромок, и последующей автоматической сварке плакирующего слоя. [41]
Автоматическая сварка - самый производительный и эффективный метод сварки, но на заводах химического машиностроения при сварке двухслойных сталей она применяется еще в небольших масштабах. [42]
Исследование режимов сварки двухслойной стали являлось предметом детальных исследований многих авторов, в результате чего были выработаны общие принципы сварки двухслойных сталей и режимы для конкретных условий. [43]
Для сварки кислотостойких сталей марок Х17Н13МЗТ, ОХ2Ш6М2Т, ОХ17Н16МЗТ, Ш6Н13М2Б и им подобных, а также наружных слоев шва при сварке двухслойных сталей со стороны высоколегированной стали тех же марок, работающих в соответствующих агрессивных средах при температуре до 700 С с требованиями стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии. Для работы в интервале температур 450 - 700 С применяются только электроды с содержанием 3 - 6.6 ферритной фазы, при этом для обеспечения стойкости против межкристаллитной коррозии необходима термическая обработка при температуре 870 - 920 С. [44]
Заготовительные операции ( резка металла, обработка кромок под сварку) при изготовлении аппаратов из двухслойных сталей, состоящих из основного слоя ( стали марки 16ГС, СтЗ, 15К, 20К) и облицовочного слоя ( нержавеющие хромистые и хромопикелевые стали), выполняют механическим, а если невозможно - газопламенным способом. Сварку двухслойных сталей производят автоматически или вручную; воз-вожна автоматическая сварка основного металла и последующая ручная сварка облицовочного слоя. [45]
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Двухслойные стали сваривают вручную качественными электродами, автоматами и полуавтоматами под флюсом, в защитных газах и электрошлаковой сваркой. Особенности сварки двухслойных сталей заключаются в том, что для каждого слоя основного и облицовочного ( высоколегированного) металла необходима особая технология сварки. Форма разделки кромок ( ГОСТ 16098 - 70) должна обеспечивать возможность раздельной сварки каждого слоя с проваром на всю глубину металла. При сварке легированного слоя необходимо обеспечить минимальное разбавление сварочной ванны проплавленным основным металлом, в противном случае могут появиться трещины и снизятся пластические свойства металла. Между швами, свариваемыми со стороны основного ( низколегированного), и швами со стороны облицовочного ( высоколегированного) металлов, доджно быть предусмотрено наложение разделительного слоя, что позволяет предотвратить нежелательное про-плавление разнородных металлов. [46]
При изготовлении химической аппаратуры из двухслойных сталей основным и наиболее сложным, процессом является сварка, поскольку слои свариваются электродами различного состава. При сварке двухслойных сталей необходимо учитывать как химический состав, так и основные структурные особенности сталей, их физические свойства. В связи с тем что нержавеющая сталь в биметалле имеет сравнительно тонкий слой, при сварке важно соблюдать особую осторожность, чтобы не нарушить слой нержавеющей стали. Поэтому следует обращать особое внимание на форму подготовки кромок под сварку, состав применяемых электродов ( ручная сварка), сварочную проволоку и флюс при автоматической сварке и ряд других условий. Технология ручной сварки двухслойных сталей разработана в НИЙ-химмаше и ГИПРОнефтемаше, а автоматической сварки - в Институте электросварки им. [47]
Сварка двухслойных сталей связана с большими трудностями, обусловленными применением различных технологических процессов для сварки основного и плакирующего слоев. В случае сварки двухслойной стали необходимо выполнение требований не только в отношении механической прочности, но и в отношении обеспечения коррозионной стойкости. Определенные трудности при сварке создает наличие в сварном соединении двух разнородных металлов, отличающихся не только по химическому составу, но и по физическим и механическим свойствам. [48]
Технологические процессы сварки двухслойных сталей ориентированы на обеспечение сплошности поверхности плакирующего слоя и достаточной прочности основного несущего слоя. Сплошность плакировки должна гарантировать необходимую коррозионную стойкость сварного соединения. Конструкционная прочность сварного соединения, оцениваемая, как правило, по основному слою, должна быть не ниже прочности основного металла. Главным требованием к сварке двухслойных сталей является недопустимость разбавления металла шва высоколегированным металлом плакирующего слоя или наплавки, которое может приводить к образованию хрупких участков и появлению зародышевых трещин. [49]
В некоторых случаях диффузионные процессы при сварке приводят к нежелательным последствиям. Так, при сварке двухслойной стали ( СтЗ 1Х18Н9Т), несмотря на все меры предосторожности, некоторая часть углерода диффундирует из сравнительно высокоуглеродистого основного металла ( СтЗ) в низкоуглеродистый нержавеющий слой и антикоррозионные свойства нержавеющего слоя снижаются. [50]
Электроды марок ЦЛ-10 п НЗЛ / Х17 предназначены для сварки сталей, содержащих 17 % Сг. Электроды ЦЛ-10 также используются при сварке двухслойных сталей ( Мст. [51]
Для автоматической сварки двухслойной стали используют стационарные и самоходные сварочные головки и сварочные тракторы. Сочетание разнородных сталей различных структурных классов существенно осложняет сварку двухслойных сталей , что до последнего времени не позволяло полностью использовать наиболее прогрессивные методы автоматической сварки под слоем флюса. [52]
После сварки швы осматривают и затем разрушают. Если в образцах обнаружены трещины, то электроды для сварки двухслойной стали использовать нельзя. [54]
Электроды ЭА - 1М2Ф могут применяться для сварки кислотостойких сталей марок Х17Н13МЗТ, ОХ21Н6М2Т, ОХ17Н16НЗТ, 1Х16Н13М2Б и им подобных, работающих в соответствующих средах при температуре до 350 С. Отдельные партии электродов данного типа с содержанием никеля в пределах 11 - 12 5 % могут применяться для сварки двухслойной стали со стороны слоя из стали марки Х17Н13МЗТ и ей подобных с теми же условиями работы. [55]
Материалы, у которых разность температур плавления основного и плакирующего металлов невелика, по способам сварки относятся к первой группе. Нежелезные сплавы, естественно, очень чувствительны к изменению химического состава, и мер предосторожности, применявшихся в процессах сварки обычных двухслойных сталей , оказалось недостаточно. [56]
При ( изготовлении аппаратов довольно часто применяют двухслойные стали с плакирующим ( облицовочным) слоем из аустенитиых сталей. Наиболее часто встречаются двухслойные стали, в которых плакирующий слой выполнен из стали 1Х18Н9Т, а основной-из стали марки Ст. Трудность сварки двухслойных сталей заключается в необходимости сохранить свойства раздельно углеродистого и облицовочного слоя, а также всего соединения. Большое про-плавление углеродистого слоя нержавеющими электродами приводит к увеличению доли углеродистого металла в аустенитном шве и к снижению его коррозионной устойчивости. [57]
Применительно к сварке каждого слоя требуется особая технология сварки ( присадочные материалы, условия и режимы сварки), а также следует учитывать наличие науглероженной зоны в плакирующем слое. Кроме того, возможно развитие диффузионных процессов металла шва, в особенности когда применяется термическая обработка сварных конструкций или узлов. Поэтому при сварке двухслойной стали особенно важны такие факторы, как состав и свойства стали, реакция каждого слоя на термический цикл при сварке, форма подготовки кромок под сварку, применяемые электроды, ( в случае ручной сварки), сварочная проволока и флюс ( при автоматической сварке), условия процесса сварки, а такжедругиефакторы определяющие качество сварных соединений. [58]
В химической промышленнрсти для изготовления сосудов, работающих в агрессивных средах, из хромоникелевых и хромистых сталей, цветных металлов и их сплавов применяют автоматическую сварку под флюсом, автоматическую сварку по слою флюса полуоткрытой дугой ( алюминиевые сплавы) и аргоноду-говую сварку. Необходимость экономии дорогостоящих материалов заставляет расширять применение двухслойных листов. Технология гибки, вальцовки, штамповки и механической обработки двухслойных сталей существенно не отличается от технологии обработки монолитных коррозионностойких сталей. Однако сварка двухслойных сталей имеет существенное отличие. Она должна выполняться так, чтобы не происходило одновременного плавления углеродистой стали И металла защитного слоя, из-за опасения понижения коррозионной стойкости и пластичности зоны шва. Поэтому особенностью сварки двухслойных сталей является необходимость использования не одинаковых технологических процессов и материалов для сварки основного и плакирующего слоев. Так, на рис. 20 - 36 показана форма разделки двухслойного проката Ст. Углеродистую часть шва / и 2 выполняют проволокой Св - 08А под флюсом АН-348 за два прохода, облицовочный слой 3 также выполняют автоматом за один проход двумя проволоками ЭП-389 расщепленной дугой под флюсом АН-26. Использование автомата как для сварки основного, так и плакирующего слоя требует точной сборки и высокой культуры выполнения сварного соединения. Поэтому более часто при сварке двухслойной стали автомат используют только для основного слоя, а плакированный сваривают вручную. [59]
Технология сварки двухслойных сталей разработана НИИхиммашем, ВНЙИнефтемашем, технология автоматической сварки - Институтом электросварки им. Эти методы сварки применяются на заводах химического машиностроения. [17]
При сварке двухслойных сталей необходимо учитывать как химический состав, так и основные структурные особенности сталей, их физические свойства. В связи с тем, что коррозионностойкая сталь имеет сравнительно тонкий слой, при сварке важно соблюдать особую осторожность, чтобы не нарушить слой нержавеющей стали. Поэтому следует обращать особое внимание на форму подготовки кромок под сварку, качество и марку применяемых электродов ( ручная сварка), сварочную проволоку и флюс при автоматической сварке и ряд других условий. [18]
При сварке двухслойной стали сначала сваривают основной слой, а затем, соответствующими электродами - плакирующий. [20]
При сварке двухслойных сталей встречаются трудности: а) наложение шва оо - тороны малоуглеродистой стали может повести к проплавлению иержгвеюшею слоя, а отсюда к легированию металла шва и его подкалке, б) при сварке высоколегированного слоя разбавление металла шва малоуглеродистой сталью может вызвать потерю швом корр зийной стойкости. [22]
При сварке двухслойных сталей с хромистой и хромоникелевой плакировкой в обогащенной углеродом прослойке нержавеющего слоя образуются хрупкие структурные составляющие, например, ледебуритного типа, понижающие пластические свойства сварных соединений двухслойной стали. При изгибе образцов сварных соединений плакирующим слоем наружу ( растягивающие деформации) разрушение, как правило, начинается с образования трещин около линии сплавления в обогащенной углеродом прослойке плакирующего слоя. [23]
При сварке двухслойных сталей , у которых углеродистая сталь облицована ( плакирована) слоем нержавеющей стали, промежуточный слой между нержавеющей и обычной сталью ( рис. 27, б, в) сваривается электродами с повышенным содержанием легирующих элементов. [24]
При сварке двухслойных сталей встречаются трудности: а) наложение шва со стороны малоуглеродистой стали может привести к проплавлению нержавеющего слоя, а отсюда к легированию металла шва и его подкалке; б) при сварке высоколегированного слоя разбавление металла шва малоуглеродистой сталью может вызвать потерю швом коррозионной стойкости. [26]
При сварке двухслойной стали сначала сваривают основной слой, а затем соответствующими электродами - плакирующий. [28]
При сварке двухслойных сталей формы разделки кромок выбирают исходя из назначения конструкции и толщины свариваемого металла. При стыковых соединениях V - и U - образные разделки кромок ( рис. 159, а, б) являются наиболее простыми и удобными для сборки ( ее желательно делать со стороны основного слоя), при этом исключается возможность перемешивания разнородных металлов при сварке. [29]
Исследование режимов сварки двухслойной стали являлось предметом детальных исследований многих авторов, в результате чего были выработаны общие принципы сварки двухслойных сталей и режимы для конкретных условий. [30]
№105 Технология сварки двухслойных (плакированных) сталей
Двухслойные (плакированные) стали представляют собой прокатанные в горячую два листа разнородной стали различной.
Просмотр содержимого документа
«№105 Технология сварки двухслойных (плакированных) сталей»
Технология сварки двухслойных (плакированных) сталей.
Двухслойные (плакированные) стали представляют собой прокатанные в горячую два листа разнородной стали различной толщины: один - основной конструкционный слой из углеродистых или низколегированных сталей толщиной до 150мм и более, а второй - плакирующий слой (до 10. 12мм) из высоколегированных коррозионностойких сталей.
Обычно двухслойные стали используют для изготовления аппаратуры, работающей в коррозионной среде. Их применение позволяет без снижения работоспособности конструкций резко уменьшить потребление дефицитных высоколегированных сталей. С целью экономии никеля и хрома двухслойные стали широко применяют в химическом, нефтехимическом и энергетическом производстве (нефтеперегонные ректификационные колонны, трубопроводы, корпуса и днища сосудов).
Для плакирующего слоя, находящегося в контакте с агрессивной средой, применяют хромоникелевые аустенитные, аустенитно-ферритные стали марок 08Х18Н10Т, 10Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, 10Х17Н13М2Т и др. или высокохромистые ферритные и мартенситно-ферритные стали (08X13, 12X13 и др.).
Основной конструкционный слой, воспринимающий силовые нагрузки, изготавливают из сталей марок ВСт.3, 20К, 15ХМ и др. Сварные соединения из этих сталей должны отвечать следующим требованиям:
1) плакированный слой должен быть однородным, при этом его коррозионная стойкость не должна быть пониженной;
2) в сварном шве между плакирующим и основным слоями не должны образовываться комплексные сплавы с пониженными механическими свойствами.
Обеспечение указанных требований достигается выбором способа сварки и его режимов, соответствующих сварочных материалов, разделки кромок и последовательности выполнения сварки.
Св-07Х25Н12Г2Т, флюс АН-26 или АН-45.
Вторым выполняют основной конструкционный слой до полного заполнения разделки по обычной технологии, принятой для данной конструкционной марки стали. Последним выполняют плакирующий слой, что обусловлено требованиями не подвергать повторному нагреву высоколегированный металл и обеспечить его коррозионную стойкость.
При выполнении плакирующего слоя используют сварочные материалы, обеспечивающие его работоспособность, равную работоспособности плакирующего слоя. Так, например, если в качестве плакирующего слоя используются стали 08X13, 12X13, то для его сварки применяют покрытые электроды типа Э-10Х25Н13Г2Б или проволоку для сварки под флюсом марки
Св-10Х16Н25АМ6, плакирующий слой из сталей 10X17H13M3T и им подобных сваривают электродами типа Э-09Х19Н10Г2М2Б или проволокой Св-06Х20Н11МЗТЮ.
Конструкции и изделия из двухслойной стали, как правило, не подвергаются термической обработке. При необходимости термическая обработка должна выполняться с учетом обеспечения требуемой коррозионной стойкости сварного соединения.
Читайте также: