Способ дуговой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

l т

1 !

t (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 1811.77 (21) 2543751/25-27 с присоединением заявки М (23) Приоритет

В 23 К 9/00//

В 23 К 28/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 300130- Бюллетень М94 (53) 4К 62 1 . 79 1.

„75 (088.8) Дата опубликования описания 300 180 (72) Авторы изобретения

Н.И. Каховский и В.Н. Липодаев

Ф

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. E.Î. Патона (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ

АУСТЕНИТНОГО КЛАССА

Изобретение относится к область сварки, в частности к способам дуговой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса, и может быть испОльзовано в химическом машиностроении при изготовлении химического оборудования.

Основная трудность при сварке толстостенного оборудования из аустенит- 10 ных сталей и сплавов — образование горячих трещин в металле шва . Причем по мере заполнения разделки наплавляемыми сварочными материалами склонность последующих слоев шва к образованию горячих трещин уменьшается, что объясняется более низким уровнем сварочных напряжений, возникающих при сварке последних слоев шва и меньшим темпом нарастания деформаций в них по сравнению с предыдущими.

Известны способы дуговой сварки коррозионностойких аустенитных сталей и сплавов, заключающиеся в применении сварочных материалов аустенитного класса (1) .

Однако применение при многослойной сварке материалов аустенитного класса обеспечивающих одинаковый или близкий химический состав металла шва в сравнении с основным металлом, не обеспечивает трещиноустойчивости металла шва, особенно- при сварке основного металла толщиной 16 MM и бо лее. В этом случае к орневые слои шв а и близлежащие к корневому слою подвержены образованию горячих трещин.

Известен также способ дуговой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса, при котором сварку вы- . полняют в два слоя, причем внешний слой наплав л яют к орроз ион í ос т ойк им материалом (2) . . Из практики эксплуатации толстостенного химического оборудования известно, что ответственными за коррозионную стойкость его являются поверхностные (коррозионностойкий) слои основного металла и соответственно металла шва, обращенные к коррозионной .среде, толщиной 2-10 мм в зависимости от, общей толщины металла характера агрессивной среды и температуры эксплуатации. Остальной слой основного металла и, соответственно, металла шва является несущим, обеспечивающим необходимую сопротивляемость сварной конструкции воздействию силового фактора (давления и других нагрузок) .

712210

Обычно при сварке сплавов аустенитного класса несущий слой выполняют материалами аустенитно-ферритного класса, что позволяет получить сварной шов с требуемым количеством феррита, т . е . высокой трещиноус топив остьюю, Однако при сварке сплавов и сталей глубокоаустенитных известным способом не обеспечивается необходимого количества феррита в несущем слое металла шва, в результате свар

„ное соединение получают склонным к трещинообразованию.

Целью изобретения является повышение стойкости против образования горячих трещин при сварке глубокоаустенитных сталей.

Для этого сварку несущего слоя выполняют ферритными сварочными материалами.

На фиг. 1 представлено запол- 20 нение V-образной разделки по данному способу; на фиг. 2 — заполнение

Х-образной разделки. ,Пример. Была выполнена экспериментальная проверка предлагае- 75 мого способа сварки. В качестве основного металла применяли стабильноаустенитный сплав 06ХН28МДТ толщиной 45 и 20 мм. На пластинах из указанного сплава размерами 200 х х 450 х 45 мм выполняли Х-образную

Уда рная вязкость кгс м/см

IIpe дел про нос ти, кгс

Материал

Основной металл

180 24,0

55,8

Несущий слой шва

60,2 180 18,0

Коррозионностойкий слой шва 56,2

180 21,0 ния горячих трещин при сварке глубокоаустенитных сталей, сварку несущего слоя выполняют ферритньщи сварочными материалами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по сварке. Под ред. В,A. Винокурова. Т. 3, 1970, с. 190.

2 ° Электроды для дуговой сварки и наплавки — Каталог. Московский опытно-сварочный завод. Вып. V„.

1966, с. 139 (прототип) .

Способ дуговой сварки нержавеющих S5 сталей аустенитного класса, при котором сварку выполняют в два слоя, причем внешний слой наплавляют корроэионностойким материалом, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью 6() повышения стойкости против обраэоваВсе ис пыта ни я подтвердили выс ок ое качество металла шва в целом.

Формула и эобретени я и V-образную разделку с притуплени: ем 2 мм и симметричным углом раскрытия 55 + 5 . Сварку несущего слоя 1 выполняли электродами ферритного класса марки НЗЛ/X17 диаметром 4 мм за 13 и 6 проходов соответственно. Сварку коррозионностойкого слоя 2 выполняли электродами марки AHB-28 диаметром 3 мм эа 6 и 4 проходов соответственно. Режимы сварки паспортные .

При перемешивании наплавленного металла с основным образуется аустенитно-ферритная структура металла шва, обладающая высокой стойкостью к образованию горячих трещин.

После сварки иэ сварного соединения были вырезаны микрошлифы (темплеты) по всему сечению шва.

Металлографические исследования не обнаружили горячих трещин во всем сечении металла шва.

Коррозионные образцы (18 шт.), вырезанные из поверхностных слоев (с обеих сторон) были испытаны на склонность к межкристаллитной коррозии по методам В и Ву (ГОСТ 6032-75) . Ни" на одном образце не выявлено склонности к микрорастрескиванию по этим методам.

В таблице приведены механические свойства металла шва в сравнении с основным металлом.

712210

Ф(/е.!

Фик 2

Составитель Л. -Назарова

Техред Н.Вабурка Корректор В ° БутЯга

Редактор Н. Суханова

Заказ 10019/2

Тираж 1160, Подписное

ЦНИИПИ Государственного ксиитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ФилиаЛ ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная,4