нения последующей правки) путем отпуска при 650-680° С и для предупреждения образования холодных трещин путем местного или общего отпуска при 200-600° С; в) окончательную для придания сварному изделию требуемых высоких механических свойств и улучшения структуры сварного соединения.

10. Сталь 12Х2НВФА хорошо сваривается дуговой и контактной сваркой всех видов, удовлетворительно-газовой и атомно-водородной сваркой.

Отпуск после сварки для снятия остаточных напряжений применяют только в сварных изделиях со значительной толщиной свариваемых кромок (более 15 мм) при наличии скопления швов, швов сложной конфигурации и прочих условий, способствующих формированию сложнонапряженного состояния с высоким уровнем максимальных растягивающих напряжений. Стали 25ХГСА и ЗОХГСА сваривают сваркой всех видов. Сталь ЗОХГСА обладает повышенной склонностью к трещинообразованию при сварке. Для снятия внутренних напряжений после сварки необходимо применять отпуск. Конструкции, термически обрабатываемые после сварки на заданную прочность, в случае длительного разрыва между сваркой и термической обработкой также подвергают отпуску при 650° С, При большом числе швов на узлах из указанных сталей, создающих жесткую систему (большое число ребер жесткости и др.), рекомендуется производить промежуточный высокий отпуск после сварки определенного числа швов. Конструкции, и.зготовляемые из термически обработанных элементов, подвергают отпуску при температуре на 50° С ниже температуры отпуска после закалки. Допускается отпуск при 250° С с выдержкой не менее 2 ч. Детали из стали ЗОХГСА толщиной более 3 мм (сварка в отожженном состоянии), имеющие швы с особо жесткими контурами, во избежание образования трещин рекомендуется сваривать с подогревом до температуры 250-350° С, которую нужно поддерживать в течение процесса сварки. Подогрев может быть как местным, так и общим, но обязательно равномерным по всему периметру сварного шва и близлежащих зон на ширине не менее 100 мм по обе стороны от шва. В особо сложных сварных узлах не исключено применение подогрева и для сталей 25ХГСА и 23Х2НВФА. Сталь 23Х2НВФА сваривают контактной сваркой; удовлетворительно - дуговой сваркой всех видов. После сварки деталь необходимо подвергать отпуску при 500° С. Отпуск деталей сложной конфигурации нужно производить немедленно после сварки.

11. Сталь ЗОХГСНА сваривают ручной дуговой, автоматической под флюсом, аргонодуговой и атомно-водородной сваркой. Газовую и контактную сварку не применяют. Атомно-водородную сварку применяют только для отожженных деталей и используют только при условии полной термической обработки узла после сварки и толщине свариваемых элементов до 6 мм, а также для выполнения первого слоя при многослойной сварке деталейбольшойтолщины. Сталь ЗОХГСНА склонна к образованию холодных трещин в сварных соединениях. Детали после сварки необходимо подвергать отпуску при 650° С. Время, затрачиваемое на перенос деталей в печь, должно быть минимальным, чтобы металл в месте сварки не остыл до температуры ниже 250° С. При значительной протяженности сварных швов сварку надо производить в несколько приемов с промежуточными отпусками. Сложные конструкции с замкнутыми швами сваривают в подогретом состоянии при 200-300° С. Детали простой формы можно сваривать без подогрева. Сварку конструкций, изготовленных из закаленных элементов, производят с подогревом до 200-250° С. После сварки эти конструкции подвергают отпуску при 200- 250° С с выдержкой в течение 3 ч. Отпуск при этом нужно производить не позднее, чем через 1 ч после сварки.

12. Высокопрочные стали 30Х2ГСНВМ и 42Х2ГСНМ сваривают в среде нейтральных защитных газов (аргона или гелия). Для обеспечения заданных свойств сварных соединений конструкции подвергают термической обработке (закалке с отпуском). Предварительно, после сварки должен быть произведен местный отпуск с помощью ТВЧ или общий отпуск в печи с промежуточным временем от момента окончания сварки до проведения отпуска не более 30 мин.

В случае повышенной склонности к образованию холодных трещин металла отдельных партий рекомендуется подогрев деталей (или кромок) перед сваркой

до 200-250° С. Листовые конструкции с толщиной листов 3-4 мм и менее сваривают без подогрева. При невозможности термической обработки всей конструкции из стали 42Х2ГСНМ после сварки из-за больших размеров или для сохране-*ния геометрических параметров рекомендуется применять переходники с большей толщиной стенки из стали 30Х2ГСНВМ, приварку которых к узлам и деталям из стали 42Х2ГСНМ производят с последующей термической обработкой, а сварку их между собой осуществляют в термически обработанном состоянии. В этом случае допустима только сварка кольцевых швов при утолщенных кромках в местах сварки. Сварные швы на утолщенных кромках подвергают местному отпуску индукционным нагревом с получением а = 100 -f- 130 кгс/мм. Ширина зоны нагрева для получения температуры отпуска не должна выходить за пределы утолщения кромок.

Отпуск с помощью ТВЧ должен производиться не позднее чем через 15 мин после окончания сварки.

Узлы из высокопрочных сталей 28ХЗСНМВФА, ЗЗХЗСНМВФА, 43ХЗСНМВФА сваривают аргонодуговым методом предпочтительно в отожженном состоянии. Для предупреждения образования холодных трещин не позднее чем через 15 мин после сварки следует произвести высокотемпературный (650° С) или низкотемпературный (250-300° С) стабилизирующий отпуск. Для получения требуемых механических свойств сварную конструкцию подвергают соответствующей термической ?рбработке.

Допускается сварка отдельных узлов в термически обработанном состоянии щ)льцевыми швами с последующим местным индукционным отпуском на регламентируемую ширину в зависимости от механических свойств зоны отпуска и диаметра свариваемых элементов (трубных заготовок, обечаек, шпангоутов). Для стали 43ХЗСНМВФА в месте сварки делается утолщение кромок, например, путем раскатки обечаек с оставлением утолщенных кромок и механической обработки их. Местный отпуск после сварки в этом случае аналогичен местному отпуску при сварке стали 42Х2ГСНМ.

РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА

Для дуговой сварки конструкционных среднеуглеродистых и легированных сталей применяют различные электроды (табл. 5) в зависимости от прочности и пластичности свариваемой стали, а также условий эксплуатации сварных конструкций. Для сварки сталей 40 и 45, а также легированных сталей средней прочности оекомендуется использовать электроды УОНИИ-13/55, УОНИИ-13/65 и УОНИИ-.13/85 [17]. Эти электроды обеспечивают высокую пластичность и ударную вязкость металла шва и стойкость против образования трещин.

Для сварки материала толщиной до 2,0 мм применяют электроды ВИАМ-25 с тонким стабилизирующим покрытием. Эти электроды используют также независимо от толщины свариваемого материала для сварки трубчатых элементов, выполнения коротких швов и швов, расположенных в труднодоступных местах. Сварные соединения, выполненные тонкообмазанными электродами, имеют резкие переходы к основному металлу, обладают низкой прочностью при вибрационных й повторных статических нагрузках. Для повышения динамической прочности в местах концентрации напряжений следует создавать плавные переходы к основ-HCftiy металлу с помощью запиливания, комбинированного способа сварки, наклепа и т. п.

Для сварки сталей средней и высокой прочности при толщинах более 2,0 мм наряду с электродами типа УОНИИ-13 рекомендуются электроды ВИ10-6 (Св-18ХМА) и НИАТ-ЗМ (Св-08А) [17]. Для получения швов с высокими пластическими свойствами и малой чувствительностью к концентраторам напряжений рекомендуется применять электроды со сварочной проволокой, обеспечивающей аустенитную структуру шва. В этом случае прочность шва ниже прочности основного металла (og 60 кгс/мм-). Однако работоспособность конструкций в условиях динами-

о са о

а га

S О

о и >>

ts к к

К ii S

<u К

га (-о О

та X

и Si

о. ю о

1Я ся

о ii а-

S а <и Н

ся ся

я га О Я

и Ь

<л о

о и О

га О Я

п н о

га m

2 S о,

н с;

tot- СГ)<Х)

Р. О W

S S S

S ся

CL С

Srs н с;

, W со

<<

с<) см о см

га о

S S S р. Р-О.

с с с

п- ООО я я я

> н н н

ся t>

оо Я)

ся £2

сг>

li о t>) .-.3

S Е о о о

s p. a. p. с с

О CC

CM Ю

я н к о

о VO Ь ся

я ti

Х 3-

а я

Р о >.н

СЯ д-

ся Ь са О

ОО

га ч

а О X о о

ся я

о, ся а о

оо спсс

1Л lO

а> о

т о ю

я я я м;

§

н ся

о \с О о

2 °

я CJ

о tlJ

ж а<

СП

ся д-

Ч In о

га со о

о с;

I-о ю

СЧ ш ся

й p.

я 5-5 S

< аэ

ra и

ся са о

is -I

CS о OVD

§t

il о

§1 &s

СП :S О СЯ g

<

ся С

я S ся X. СГ

га о Я

о, с

с; с ся я

ческих и ударных нагрузок при аустенитной структуре шва обеспечивается значительно более высокая. Например, при изготовлении конструкций из термически обработанных элементов для заделки концов неврезных соединений (в трубчатых соединениях, приставных косынках и накладках) рекомендуются электроды типа Э-11Х15Н25М6.ЛГ2.

Для сварки низколегированных сталей не следует применять такие сварочные проволоки, как Св-06Х19Н9Т, Св-13Х25Н18, Св-08Х21Н ЮГб и им подобные, поскольку сварные соединения в зоне перемешивания с основным металлом приобретают хрупкость из-за недостаточного запаса аустенитности.

Детали из стали ЗОХГСНА с жесткими замкнутыми швами и толщиной свариваемых элементов более 15 мм в случае образования трещин при применении электродов типа Э-11Х15Н25М6АГ2 сваривают по определенной технологии. Перед сваркой на кромки сварного соединения наплавляют слои толщиной 2-3 мм электродами типа Э-11Х15Н25М6АГ2 (рис. 4, а). Сварку по наплавленным слоям (рис. 4,6) производят электродами типа Э-06Х19Н11Г2М2.

Иаплабка подслоев

Сварка

Рис. 4. Последовательность наложения валиков при сварке стали ЗОХГСНА аустенитными электродами

Швы, выполненные электродами типа Э-11Х15Н25М6АГ2, имеют предел прочности 50-60 кгс/мм. Поэтому при выполнении швов, воспринимающих значительные нагрузки, необходимо увеличивать пери.метр сварных швов (при работе на срез) или толщину деталей в месте расположения сварных соединений.

Сварку низколегированных сталей производят в помещении, где температура должна быть не ниже + 15° С. При этом недопустимы сквозняки. Ориентировочные режимы сварки конструкционных сталей приведены в табл. 6.

е. ориентировочные режимы сварки конструкционных сталей

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

Автоматическая сварка под флюсом рекомендуется при толщине свариваемого металла свыше 4 мм с получением прямолинейных и кольцевых (диаметром 80 мм и выше) швов. При толщине свариваемого металла менее 4 мм наблюдается коробле-

e, я n о

я са i-o

о tt

<

4) S

я са

s D, С

&

я о s

ш о л с

а, н а:

к и: о

(U Я

а, с; я

CQ и

S я о я

ю ш о о, ю о =4

g и:

О) о

я- >>

о сз о

1С -Ф

00 и

о щ я

о. о

m (1) 01 с;

о CN

to а> о

- со I I

X <

о Й (02

<

<

00 I

XX ю о см со

XX ш о см со

я R I,

а si >

2 ii

= a: Я -

VO о

°s

a: о

в* s

S ?

О. О

CU Ш 3

cocoav 2 a: m fa,- to

Ч я CO

c; о я <

CO о CM

pa XX

О) см XX

<

S I

>> с н о

S (В

со Я

CD CM

О О и

CD СМ

S X (X

я 2

to о

>>

я S я

со X Я

со X со

cmCJ XX oo

CM <N

s cx

CO 2

co ~

ca з: о u

иие и увеличенное число дефектов в нше. Однако при необходимости под флюсом сваривают и детали с толщиной кромок 2-3 мм. Сварку под флюсом можно производить как на переменном, так и на постоянном токе. Диаметр сварочных проволок 2-5 мм.

Автоматическую сварку под флюсом можно выполнять как с разделкой кромок (при больших толщинах деталей), так и без нее. Для предупреждения прожогов при односторонней сварке применяют остающиеся (стальные) и съемные подкладки (медные или в виде флюсовой подушки). При применении медных подкладок иедь может попасть в металл шва, что вызывает образование горячих трещин.

Трещина

Ппабающая подкладка

Основная подкладка

Рис. 5. Схема использования плавающей подкладки, предупреждающей появление трещин корня шва

С целью предупреждения попадания меди и более качественного формирования проплава иногда применяют флюсо-медную подкладку. Применение остающихся приваренных стальных подкладок при сварке высокопрочных сталей в некоторых случаях, например, замыкающих швов сосудов из стали ЗОХГСА, приводит к образованию трещин в корне шва (рис. 5, а) при сварке, а иногда и при термической обработке (если состав материала подкладки отличен от состава основного металла изделия). В этом случае целесообразно применять дополнительную тонкую плавающую подкладку толщиной 1,0-1,5 мм, предупреждающую прираривание основной подкладки (рис. 5, б). Подкладные кольца и чамковые соединения для сварки стали ЗОХГСНА не рекомендуются, так как они снижают надежность изделия в эксплуатации. Вместо подкладных колец первые слои целесообразно выполнять аргонодуговой сваркой на весу. Электродную проволоку и флюс для сварки конструкционных сталей выбирают согласно табл. 7. Электродную проволоку Св-18ХМА при сварке сталей 10Г2А и 12Г2А целесообразно применять для повышения прочности сварных соединений при статических, вибртционных и повторно-статических нагрузках. Сварку под флюсом АН-348-А производят на постоянном или переменном токе, а под флюсом АН-15 на постоянном токе обратной полярности. Ориентировочные жимы сварки под флюсом сталей

>ХГСА, ЗОХГСА и ЗОХГСНА при- ориентировочные режимы сварки прово-Ведрны н тябп ft локой СВ-18ХМА диаметром 3 мм под

дспо! ь iduji. о. слоем флюса при напряжении дуги

При сварке легированных сталей 26-32 в под кислыми флюсами ОСЦ-45 и АН-348 наблюдается чувствительность к горячим и холодным трещинам более высокая, чем при сварке качественными электродами или при сварке в защитных газах. Для увеличения сопротивляемости сварных швов к горячим трещинам, а также повышения пластичности и ударной вязкости металла шва используют основные флюсы, такие как АН-26, АН-20, 48-ОФ-10, обеспечивающие более высокую чисто-