Сварка жаропрочных сталей и сплавов презентация

Жаропрочностью – называется способность сталей и сплавов выдерживать механические нагрузки при высоких температурах в течение определенного времени. (При температурах до 600 °С обычно применяют термин теплоустойчивость)

Жаростойкость – стойкость металла против химического разрушения поверхности под действием окружающей среды при высоких температурах. Т.о. жаростойкость характеризует сопротивление металлов и сплавов газовой коррозии при высоких температурах

Теплоустойчивые стали, работающие в нагруженном состоянии при температурах до 600 °С в течение длительного времени;

2. Жаропрочные стали и сплавы, работающие в нагруженном состоянии при высоких температурах в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной жаростойкостью

3. Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, работающие в ненагруженном или слабонагруженном состоянии при температурах выше 550 °С и обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газовых средах

Наиболее универсальной характеристикой жаропрочности, применяемой в ряде современных исследовательских работ является – предел длительной прочности.

Например, означает, что испытания проводились при 800 °С, длительностью в 100 ч.

Ползучесть - непрерывная деформация металлов под действием постоянно приложенных нагрузок.

Рис. 1: Кривые ползучести, полученные при различных температурах и напряжениях (схема)

Это объясняется неодинаковой способностью твердых растворов на основе этих металлов к упрочнению, природой упрочняющих фаз, структурной стабильностью, и, наконец, уровнем совершенства технологии производства этих сплавов.

2) Хромомолибденовые стали – 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 12Х2МФСР – предназначенные для работы в температурном интервале 550–600 град.

Теплоустойчивые стали применяют, в основном в виде труб, для изготовления сварных технологических трубопроводов, а также для изготовления паропроводов, корпусов химических аппаратов. В судостроении используют для поверхностей нагрева котлов.

Примерное содержание легирующих элементов:

Cr = 0,5 – 2,0 %
Mo = 0,2 – 1,0 %
V = 0,1 – 0,3 %

Влияние МОЛИБДЕНА

Физическая свариваемость теплоустойчивых сталей определяется отношением металла к плавлению, металлургической обработке, кристаллизации шва не вызывающей каких – либо осложнений.

Технология сварки и сварные материалы обеспечивается необходимая стойкость металлического шва против горячих трещин.

Подогрев уменьшает скорость охлаждения металла, а значит, предотвращает превращение аустенита в мартенсит

Кислородную резку труб из хромомолибденовых и хромомолибденованадиевых сталей со стенкой толщиной более 12 мм при температуре окружающего воздуха ниже 0°С нуж­но производить с предварительным подогревом до 200 °С и медленным охлаждением под слоем асбеста.

Горелка «Очаг - 1003», «Очаг - 1004», пропан.

1 – стык труб,
2 - теплоизоляция,
3 - нагреватель

Рис.1. Схема размещения термостойких поясов в процессе сварки стыка

Рис.2. Схема размещения термостойких поясов в процессе охлаждения сварного стыка

1. Свариваемые трубы 2. Сварной шов 3. Изоляционное покрытие труб 4. Термостойкий пояс 5. Дополнительный термостойкий пояс

Ширина - 300 мм Длина Dтp + 500 мм Толщина - 3 + 1 мм

При вынужденных перерывах в работе (авария, отключе­ние тока) необходимо обеспечить медленное и равномерное охлаждение стыка любыми доступными средствами (например, обкладкой листовым асбестом), а при возобновлении сварки следует подогреть стык (если это требуется). Эту температуру нужно поддерживать до окончания сварки.

При изготовлении сварных конструкций используют отпуск. Преимущество состоит в том, что он может быть использован в качестве местной термообработки не взирая на размеры сварной конструкции. Отпуск стабилизирует структуру сварного соединения и снижает остаточные напряжения.

Основным способом нагрева при термообработке стыков трубопроводов диаметром 108 мм и более со стенкой толщиной свыше 10 мм является индукционный нагрев током промышленной и средней частоты