Характеристики на заваряемост на топлоустойчиви стомани
Съществуващата заваръчна технология и заваръчните консумативи осигуряват необходимата устойчивост на заварения метал срещу образуването на горещи пукнатини и необходимите характеристики на завареното съединение, но не изключват тенденцията на заварените съединения да образуват студени пукнатини и счупване на метала в топлината засегната зона на заваряване.
Поради факта, че разтворимостта на дифузионно-подвижния водород при нормална температура в нисколегирани стомани е ниска, неговото налягане в недостатъците на топлоустойчивата перлитна стомана може да достигне 0,0981 10 6 MPa, което може да доведе до образуването на микропукнатини ( флокули) в омекотените зони на завареното съединение ... В тази връзка се препоръчва да се използват консумативи за заваряване с ниско съдържание на водород (електроди с основно покритие, изсушени защитни газове, печени потоци).
Ефектът на напрежението върху образуването на пукнатини зависи от твърдостта на заварената конструкция, която е свързана с дебелината на заваръчните елементи. Това трябва да се вземе предвид при избора на методи за предотвратяване на образуването на студени пукнатини.
В някои случаи необходимото излагане на заварени съединения след края на заваряването при 150. 200 ° С за няколко часа, за да завърши трансформацията на задържания аустенит и евакуацията на водорода.
Термичната обработка на стоманите в състояние на доставка (нормализиране или закаляване с последващо темпериране) усложнява заваряването поради появата на омекотяващи зони в зоните, засегнати от топлината, нагрети до температури Ac3 или температури на закаляване на стоманата. Отслабването на метала от зоната, засегната от топлината, може да бъде елиминирано чрез нормализиране, последвано от закаляване. Въпреки това, локалната високотемпературна топлинна обработка на заварени съединения води до отслабване на близките метални секции и термичната обработка на цялата заварена конструкция често е трудна.
При заваряване на стомани чрез топене в метала на заварено съединение възникват редица процеси: нагряване, топене, кристализация, фазови трансформации, структурни промени, еластична и пластична деформация, дифузия на елементи и др. Тези процеси водят до получаване на заварена фуга, по един или друг начин.степен, различна от основния метал по механични свойства, химичен състав, структура, устойчивост на чупливи фрактури, устойчивост на корозия и други свойства.
Под заваряемост обикновено се разбира устойчивостта на заварения метал и зоната на заваряване към образуване на пукнатини и степента, в която свойствата на заварените съединения съответстват на тези на основния метал. Най-трудната задача при заваряване на средно легирани топлоустойчиви стомани е да се гарантира липсата на студени пукнатини в заварените съединения. Под студени пукнатини обикновено се разбират пукнатини, които се образуват в заварени съединения при температури под 200 ° C както по време на процеса на заваряване, така и през известно време след заваряването.
Формулирано е условието за отсъствие на студени пукнатини по време на заваряване. В заварените съединения няма студени пукнатини, ако
където Vcool е скоростта на охлаждане на заварения метал или HAZ в интервалатемпературен диапазон на минимална стабилност на аустенита, °/s;
Vd - допустима скорост на охлаждане, °/s.
Скоростта на охлаждане по време на заваряване определя структурата наталус на топлинно засегнатата зона и шева и следователно оказва голямо влияние върху устойчивостта на образуването им студенопукнатини. Допустимата скорост на охлаждане се установява от данните за заваряване на твърди проби, по най-добрия възможен начинводещи вида на фугите и нивото на напрежение в тази заваркадизайн на ноа. В много случаи условие (20) гарантира липсата на студени пукнатини в заварените съединения. Към днешна дата обаче са натрупани експериментални данни, които показват, че скоростта на охлаждане по време на заваряване не е единственият фактор, който определя съпротивлениетосвързване на заварен метал и HAZ до студено напукване.