Сварка высоколегированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов. К сварным соединениям высоколегированных сталей и сплавов кроме требований по пределу прочности и пластичности предъявляются и другие требования, которые определяются назначением конструкции и свойствами свариваемого металла. Эти требования следующие:
для коррозионно-стойких (нержавеющих) сталей - возможность противостоять межкристаллитной, общей жидкостной, ножевой коррозии под напряжением;
для окалиностойких сталей и сплавов – способность противостоять окалинообразованию и межкристаллитной газовой коррозии;
для жаропрочных сталей и сплавов - обеспечение длительной прочности, сопротивляемости ползучести, стабильности микроструктуры, стойкости против хрупкости при длительном воздействии высоких температур и нагрузок и малой чувствительности к надрезу и окалиностойкости.
Основными трудностями при сварке высоколегированных сталей и сплавов являются: обеспечение стойкости сварных соединений против образования кристаллизационных трещин, коррозионной стойкости, а также сохранение свойств соединений под действием рабочих температур и напряжений.
Сварка коррозионно-стойких сталей. К коррозионно-стойким сталям относятся ОХ18Н10, OX18H10T, X18H10T, Х18Н9, X18H9T, OX18H12T, ОХ18Н12Б, 1X21H5T, 1Х16Н13Б, X18H12T и др.
Стали ОХ18Н10Т, ОХ18Н10 и X18H10T сваривают электродами ОЗЛ-14, если к металлу шва предъявляются требования стойкости против межкристаллитной коррозии; сварка этими электродами обеспечивает в сварном шве содержание ферритной фазы 6-10%.
Стали Х18Н9, Х18Н9Т сваривают электродами ОЗЛ-8, если к металлу шва не предъявляются требования стойкости против межкристаллитной коррозии или если сварное соединение будет эксплуатироваться при температуре до 350°С (при отсутствии агрессивных сред - при температуре от 253 до 800°С). Содержание ферритной фазы в сварных швах колеблется от 3,5 до 8,5%.
Стали Х18Н10Т, Х18Н9Т, ОХ18Н12Б, 1Х21Н5Т, 1Х16Н13Б, ОХ18Н12Т свариваются электродами ЦЛ-11, если к сварному шву предъявляются жесткие требования стойкости против межкристаллитной коррозии; содержание ферритной фазы в сварных швах обеспечивается от 2,5 до 7%.
Сталь Х18Н12Т сваривают электродами ЦТ-15-1 (корневой шов), сварное соединение будет эксплуатироваться при температуре 600-650°С и высоком давлении; содержание ферритной фазы в сварных швах колеблется от 5,5 до 9 %.
Стали Х18Н10Т, Х18Н9Т сваривают электродами ЗИО-3, если сварные швы будут эксплуатироваться при температуре до 560°С или если к металлу шва будут предъявлены требования стойкости против межкристаллитной коррозии; содержание ферритной фазы в сварном шве регламентируется от 2,5 до 5%.
Технологические свойства электродов для сварки коррозионно-стойких сталей приведены в табл. 20.
Сварка жаропрочных сталей и сплавов. К сталям этой группы относятся 1Х16Н14В2БР, 1Х16Н16В2МБР, 1Х14Н14В2М, 4Х14Н14В2М, 1Х16Н13М2Б, Х18Н12Т, Х23Н13, Х23Н18, ХН35ВТ и др.
Стали 1Х16Н14В2БР и 1Х16Н16В2МБР сваривают электродами ЦТ-16-1, кратеры заваривают короткими замыканиями электродов. Эти же стали сваривают электродами ЦТ-16, если изделия эксплуатируются при температуре до 700ºС.
Стали 1Х14Н14В2М и 4X14Н14В2М, работающие в условиях температуры до 600°С, сваривают электродами ЦТ-1. Сварные швы устойчивы против образования горячих трещин.
Стали 1Х16Н13М2Б, 1Х14Н14В2М и Х18Н12Т, работающие в условиях температуры до 620°С, сваривают электродами ЦТ-7. Горячие трещины в сварных швах устраняются содержанием ферритной фазы в шве от 2 до 5%. После сварки применяют отжиг при 750-800°С в течение 10 ч.
Стали Х23Н13, Х23Н18, работающие в условиях температуры до 1050°С, сваривают электродами ОЗЛ-9. Огневая подготовка кромок под сварку не допускается. При многослойной сварке швы необходимо выполнять электродами ОЗЛ-9 через слой, наплавленный электродами ОЗЛ-4, ОЗЛ-5, ОЗЛ-6 и ГС-1.
Сплавы на железоникелевой основе ХН35ВТ свариваются электродами КТИ-7-62. Технологические характеристики электродов для сварки жаропрочных сталей и сплавов приведены в табл. 21.




1. Каковы особенности сварки низколегированных конструкционных сталей?
2. Почему легированные стали необходимо сваривать короткой дугой?
3. В чем заключается особенность сварки теплоустойчивых сталей?