§ 78. Сварка термически упрочненных сталей

Термической обработкой (чаще всего закалка плюс отпуск) повышают механические свойства как углеродистых, так и легированных конструкционных, теплоустойчивых, жаропрочных и других сталей, например, марок 10Г2С1, 09Г2С, 14Г2, 15ХСНД, 12Г2СМФ, 15Г2СФ, 15ХГ2СФР, 15Г2АФ, 15ХГСА, 15ХГ2СФМР и др.

При содержании углерода более 0,12% термоупрочненные стали в процессе сварки образуют закалочные микроструктуры, а в зоне термического влияния происходит разупрочнение металла, если сварное соединение не подвергается после сварки термической обработке. Изменения температуры нагрева и твердости сварного соединения термически упрочненной стали даны на рис. 101. Из рисунка видно, что зона термического влияния при сварке термически упрочненной стали, склонной к закалке, разделяется на следующие участки: 1 - неполного расплавления (участок металлической связи), 2 - закалки и перегрева с температурами нагрева выше 920 - 950°С, 3 - неполной закалки с температурами нагрева от 720 до 920°С, 4 - участок разупрочнения с температурами нагрева ниже 720°С.

На участке закалки твердость металла будет максимальной, на участке неполной закалки твердость снижена. Самая низкая твердость по сравнению с другими участками, а также с основным металлом будет на участке разупрочнения. Участок разупрочнения - самое слабое место сварного соединения при работе его на статическую нагрузку.

Ширина участка разупрочнения влияет на работоспособность сварного соединения: она будет тем выше, чем меньше ширина этого участка. Ширина участка разупрочнения зависит от скорости охлаждения и от стойкости основного металла к изменению температуры.

Рис. 101. Схема изменения температуры в сварном соединении термически упрочненной стали: М. Ш. - металл шва; 1, 2, 3, 4 - участки сплавления, закалки, неполной закалки, отпуска (разупрочнения); О. М. - основной металл

Для снижения ширины разупрочненного металла как и всей зоны термического влияния следует применять режимы сварки с низкой погонной тепловой энергией.

Так как газовая сварка термически упрочненных сталей вызывает образование широкого участка разупрочнения, то она не может быть рекомендована, если нельзя выполнить последующую термическую обработку.

Закладные детали - ПроектРесурс смотреть тут.