5) Почему при сварке среднелегированных сталей неэффективен предварительный подогрев ?
6) Укажите технологические приемы, применяемые при сварке без предварительного подогрева.
7) Чему равна критическая температура, ниже которой нельзя охлаждать металл ЗТВ при многопроходной сварке без предварительного подогрева?
Лабораторная работа № 5
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОСЛОЕК
ПРИ СВАРКЕ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ
Цель работы. Ознакомление с особенностями формирования микроструктуры при сварке перлитных сталей с аустенитными
Сведения из теории
Одним из путей экономии высоколегированных сталей является изготовление установок, машин и механизмов комбинированными. Такое изготовление вполне возможно, так как во многих случаях, в условиях требующих специальных сталей, работает не вся конструкция, а лишь отдельные ее узлы и детали. Остальная часть конструкции находится в обычных условиях и может быть изготовлена из среднелегированной, низколегированной и даже обычной углеродистой стали.
Одной из особенностей сварки разнородных сталей является образование в зоне сплавления переходных прослоек, обусловленное диффузионным перераспределением легирующих элементов. Они могут возникать и развиваться в процессе сварки, термообработки и эксплуатации сварных соединений при высоких температурах. Наличие диффузионных прослоек является одной из причин снижения свойств сварных соединений разнородных сталей.
Наибольшее влияние на формирование диффузионных прослоек оказывает углерод, диффузионная подвижность которого за счет малых размеров атомов в 104¸106 выше, чем у легирующих элементов. В a-железе коэффициент диффузии углерода выше, чем в g-железе: при 910°С в 39 раз, 755°С – в 126 раз и при 500°С – в 835 раз. Поэтому при сварке перлитных сталей электродами с большим запасом аустенитности следует ожидать минимальной толщины диффузионной прослойки. Типичная структура зоны сплавления перлитной стали Ст.3 с аустенитной (проволока Св-06Х16Н25АМ6) после отпуска при температуре 700°С в течение 10 ч представлена на рис. 5.1. Она получена раздельным травлением аустенитного металла царской водкой с последующим общим травлением всего шлифа в 2-% нитале. Со стороны основного металла выявляется обезуглероженный слой пониженной твердости с крупными столбчатыми зернами феррита. В аустенитном шве наблюдается легко травящаяся мартенситная полоса высокой твердости, которая может служить очагом хрупкого разрушения.
Рис.5.1. Микроструктура зоны сплавления при наплавке стали Ст. 3 проволокой Св-06Х16Н25АМ6 (отпуск 700°С, 10 ч) ×300
В процессе проведения работы планируется выявить закономерности образования диффузионных прослоек в зависимости от состава электродной проволоки и условий термообработки.