+375 (17) 2417399

+375 (17) 2413699

Сварка нержавеющих сталей. Часть 2

Нержавеющая сталь в зависимости от своего структурного состояния требует определенного отношения к себе в процессе сварки.

По своей структуре нержавеющие стали подразделяются на:

  • мартенситные
  • ферритные
  • аустенитные
  • двухструктурные.При на

При наличии двух структурных составляющих стали называются по этим структурам (так называемые дуплексные стали) - мартенситно - ферритные, аустенитно - мартенситные, аустенитно - ферритные. 

1. Сварка нержавеющих сталей мартенситного класса

К мартенситным сталям относятся стали с содержанием хрома 10,5-13% и углерода -0,2-1,0%. В качестве легирующих могут содержатся и другие элементы. Мартенситные стали отличаются высокой прочностью и твердостью, но обладают низкой вязкостью. К этой группе относятся стали марок 15х11МФ, 20х12ВНМФ, 20х13 (420 AISI), 20х17Н2 (431 AISI) и др.

Существенным недостатком хромистых сталей мартенситного типа является их разупрочнение при нагреве. Стали этой группы склонны к подзакалке на воздухе, которая зависит от концентрации в них углерода. Чем выше концентрация углерода, тем больше вероятность закалки.

Повышенная склонность мартенситных сталей к хрупкому разрушению в закалённом состоянии усложняет технологию их сварки. Трещины в сварных соединениях могут образовываться как в процессе охлаждения так после охлаждения. Для предотвращения образования холодных трещин мартенситные стали рекомендуется сваривать при положительной температуре. Чтобы сгладить перепады температур применяют предварительный и сопутствующий подогрев до температуры 250-350oС.

Сварка нержавеющей стали

Температура подогрева назначается для конкретной стали в зависимости от склонности стали к закалке. Она не должна быть слишком высокой, так как это может привести, как и сварка с высокой погонной энергией, к перегреву околошовной зоны, росту зерна, скоплению примесей по границам зёрен. Всё это в совокупности приводит к охрупчиванию сварного соединения. Для устранения внутренних напряжений, улучшения структуры и повышения коррозионной стойкости после сварки желателен отпуск при температуре 650-750oС.

Для получения вязкого и пластичного металла шва возможно применение сварочных материалов, обеспечивающих получение в сварном шве аустенитной структуры. Для получения такого соединения используют сварочные электроды Lastek 1226 (ЦЛ-25) или Lastek 809 (ОЗЛ-6). Прочностные свойства таких соединений ниже, чем у основного металла. Равнопрочность сварных соединений достигается при использовании сварочных материалов, обеспечивающих получение металла шва с мартенситной структурой. Такие соединения можно получить, используя электроды Lastek 821 или прутки Lastek 810 С

2. Сварка нержавеющих сталей мартенситно-ферритного класса

Мартенситно-ферритные стали содержат 12-18% хрома, что обеспечивает им высокую коррозионную стойкость. Такую структуру имеют стали марок 15х11МФ, 12х13 (410 AISI), 14х17 и др.

Сварка сталей этого класса требует соблюдения определенной технологии. В связи с высокой склонностью этих сталей к подкалке в сварных соединениях возможно образование холодных трещин, а из-за резкого снижения ударной вязкости металла околошовной зоны высока вероятность хрупкого разрушения. Учитывая эти факторы, сварку большинства сталей этого класса следует вести с предварительным и сопутствующим подогревом (150-200oС), а также подвергать термическому отпуску (680-700оС). При сопутствующем подогреве опасны резкие охлаждения подогретой детали, так как при этом возможно появление трещин.

Как рассчитывается вес каждого листа стального, в зависимости от его раскроя, толщины, марки стали и др: формула.

Для получения вязкого и пластичного металла шва возможно применение сварочных материалов, обеспечивающих получение в сварном шве аустенитной структуры. Такие соединения можно получить, используя сварочные электроды Lastek 8003 (ЗИО-8), Lastek 809 (ЦЛ-25) или проволоки Lastifil 809 G (cв-07Х25Н2Г2Т). Прочностные свойства таких соединений ниже, чем у основного металла. Для получения равнопрочных сварных соединений используют сварочные материалы, обеспечивающие получение металла шва с мартенситной структурой. Сварные соединения такого типа можно получить, используя электроды Lastek 8312 или сварочные прутки Lastek 810 С. 

3. Сварка нержавеющих сталей ферритного класса

В ферритных сталях доля хрома составляет 12-18%, содержание углерода низкое - менее 0,2%.

К сталям этого класса относятся стали марок 10х13СЮ, 08х13 (403 AISI), 172х17 (430 AISI), 08х17T (430 Ti AISI), 15х18СЮ, 15х25Т и др. Стали имеют невысокие значения прочности, твердости и вязкости, не закаливающиеся, обладают высокой коррозионной стойкостью.

При сварке сталей этого типа образуются хрупкие сварные швы, часто появляются трещины. Сварку сталей данной группы следует производить в подогретом состоянии. Температура подогрева составляет примерно 200оС. Сварку выполняют на возможно максимальных скоростях, чтобы обеспечить минимальный разогрев металла во время сварки. После сварки швы рекомендуется нагреть до температуры 720-780оС и быстро охладить.

Отжиг при температуре 760оС в течение 2 часов полностью снимает остаточные напряжения и увеличивает деформационные способности ферритных сталей всех марок. Для сварки сталей с содержанием 15-17% хрома рекомендуется применять присадки, легированные титаном или ниобием, а сталей с 13% хрома – 1% алюминия. Сварку сталей этого типа можно выполнять, используя электроды Lastek 8312, Lastek 809 или сварочные прутки Lastek 8003С, Lastek 810С. 

4. Сварка нержавеющих сталей аустенитно-мартенситного класса

К аустенитно-мартенситному классу относятся стали, имеющие структуру состоящую из аустенита и мартенсита, количество которых может изменяться в широких пределах. К этому классу относятся стали марок 20х13Н4Г9, 09х15Н8Ю, 07х16Н6 (301 AISI), 08х17Н7Ю, 08х17Н6Т и др. В зависимости от термообработки эти стали имеют структуру и обладают свойствами, близкими к свойствам сталей аустенитного или мартенситного классов.

При сварке этих сталей структурные превращения в зоне термического влияния и выделение карбидов приводят к снижению пластичности, ударной вязкости и снижению коррозионной стойкости и стойкости против межкристаллитной коррозии зоны термического влияния.

Полная термообработка (закалка, обработка холодом, отпуск) позволяет получить оптимальное соотношение аустенита и мартенсита, позволяющее повысить вязкость и сохранить прочностные характеристики.

Сварные соединения сталей аустенитно-мартенситного класса целесообразно выполнять аргонодуговой, допускается применение ручной дуговой и механизированной.

Выбор присадочного материала осуществляют, исходя из требований прочности сварного соединения. В случае отсутствия требований высокой прочности к швам в качестве присадок можно рекомендовать аустенитные проволоки Lastifil 802, Lastifil 803, электроды Lastek 809, Lastek 802, прутки для сварки нержавейки 802С, Lastek 8003С. Прочность сварных соединений, выполненных аустенитными присадочными материалами, выше прочности самой присадки. При наличии требований высокой прочности к швам сварку рекомендуется выполнять сварочными материалами, дающими наплавленный металл по химическому составу близкий к основному. 

5. Сварка нержавеющих сталей аустенитно-ферритного класса

Аустенитно-ферритные стали обладают смешанной структурой из примерно равного соотношения аустенита и феррита. Аустенит и феррит взаимно препятствуют росту зёрен и пластической деформации, обеспечивая тем самым высокую прочность. Высокая доля аустенита обеспечивает высокую вязкость и ударную прочность, а феррит препятствует коррозионному растрескиванию. Высокое содержание Cr, N, Mo обеспечивают высокую коррозионную стойкость. К таким сталям относятся стали марок 08х18Г8Н2Т, 15х18Н12С4Т,08х21Н6М2Т, 12х21Н5Т, 03х23Н6 и др.

Высоколегированные аустенитно-ферритные стали разработаны в качестве заменителей хромоникелевых сталей аустенитного класса. Основу структуры этих сталей составляют две фазы: аустенит и феррит.

Благодаря мелкозернистой структуре, представляющей собой смесь аустенита и феррита, аустенитно-ферритные стали по прочности значительно превосходят аустенитные хромоникелевые при удовлетворительной пластичности и ударной вязкости. Аустенитно-ферритные стали сваривают, как правило, с применением сварочных материалов по химическому составу близкому к основному металлу, подогрев перед сваркой обычно не производится. Если подогрев необходим, то температура подогрева не должна превышать 150oС.

В процессе сварки температура изделия должна быть в пределах 150-250oС. При высоких температурах структура металла состоит на 100% из феррита. В процессе охлаждения часть феррита трансформируется в аустенит. Для получения сварных соединений с оптимальными механическими свойствами необходимо избегать резкого охлаждения деталей. Сварку сталей этого типа производят с использованием таких сварочных материалов, как электроды Lastek 806, Lastek 804, сварочные прутки Lastek 8009 С, проволоки Lastifil 8009

6. Сварка нержавеющих сталей аустенитного класса

К этой группе относятся стали марок 12х18Н9 (303 AISI), 08х18Н10 (304 AISI), 03х18Н8 (307 AISI), 03х19Н10 (308L AISI), 12х23Н13С (309 AISI), 20х25Н20С (314 AISI), 8Н11 (304L), 20х23Н18 (310S AISI), 20х25Н20С2 (314 AISI), 12х29Н9 (312 AISI), 03х17Н13М2 (316 AISI), 03х17Н14М2 (316 L AISI), 03х17Н15М4 (317 L AISI), 08х18Н10Т (321 AISI), 03х18Н12 (347 AISI).

Аустенитные стали содержат 15-26% хрома и 5-25% никеля. Добавление 2-6% молибдена повышает коррозионную стойкость этих сталей, а легирование титаном или ниобием стабилизирует содержание хрома и структуру.

Аустенитные стали имеют высокий коэффициент линейного расширения и при сварке изделия могут подвергаться короблению. Поэтому сварку целесообразно вести на высоких скоростях и быстрым охлаждением, для чего могут использоваться охлаждающие накладки.

Стали нестабилизированные титаном или ниобием при сварке приобретают склонность к межкристаллитной коррозии. Стабилизированные стали не склонны к межкристаллитной коррозии, но при повышении содержания углерода они могут приобретать способность к поражению ножевой коррозией в концентрированной азотной кислоте. 

Для сварки нержавеющих сталей данной группы используют следующие сварочные материалы:

Электроды - Lastek 803, Lastek 8000, Lastek 800Lastek 804

Сварочные прутки - Lastek 802С, Lastek 803С, Lastek 804С, Lastek 810С, Lastek 8009С, Lastek 8003С, Lastek 852С.

Сварочные проволоки - Lastifil 8009, Lastifil 8003, Lastifil 802, Lastifil 803. Lastifil 804.


По всем вопросам, связанным с технологией сварки нержавеющих сталей, подбором оборудования для высококачественной сварки нержавейки, обработки сварочных швов от следов побежалости, приобретения спреев для обработки нержавеющих поверхностей, Вы можете обратиться к нашим специалистам по телефонам: +375 17 241-36-99, 241-78-99.

сварка стали, нержавеющая сталь, нержавеющие стали, нержавеющих сталей, нержавейка, нержавейкой, нержавейки, хромсодержащая сталь, мартенситные стали, ферритные, аустенитные, двухструктурные, недостаток хромистых сталей, мартенситного типа, ферритного класса, аустенитно-мартенситного класса, аустенитно-ферритные стали, аустенитного класса, Lastek

Количество просмотров: 540

Фотогалерея

Заполните все
необходимые поля

Спасибо за заявку! Мы свяжемся с Вами в ближайшее время