Сварные соединения, не подвергающиеся термообработке после сварки.

Большие скорости кристаллизации и остывания металла шва позволяют при соответствующем легировании и подборе режима сварки обеспечить его равнопрочность с основным метал­лом для среднелегированных сталей с времен-ным сопротивлением до 100 кгс/мм². При этом пластичность и вязкость металла шва остаются достаточно высокими. Столь высокие свойства достигаются при условии улучшения не только первичной, но и вторич­ной структуры металла шва и предупреждения перегрева и разу­прочнения в процессе сварки металла околошовной зоны.

Вторичную структуру металла шва можно измельчить в про­цессе сварки и получить при этом оптимальные механические свойства при условии применения таких термических циклов сварки, при которых распад переохлажденного аустенита про­изойдет преимущественно в нижней части температурного интер­вала ферритно-перлитного превращения. В этой области обра­зуется мелкозернистая ферритная матрица, в которую вкраплены весьма мелкодисперсные продукты перлитно-бейнитного превра­щения (рис. 10-17, а).

Рис. 10-17. Микроструктура металла шва при сварке среднелегированных сталей (без термообработки) при недостаточных (а), оптимальных (б) и чрезмерных (в) содержаниях углерода и легирующих элементов, и оптимальных скоростях охлаждения соединений; X 110

При этом важно предупредить образование крупных участков избыточ-ного феррита (рис. 10-17, б), снижающих прочность и особенно ударную вяз-кость металла шва при низких температурах.

Для достижения этого необходимо увеличить в определенных пределах скорость охлаждения шва и повысить содержание в нем углерода истабили-зирующих аустенит легирующих элементов. Эти пределы определяются тем, чтобы не допустить смещения превращения аустенита в шве в мартенситную область. Швы с боль­шим количеством мартенсита (рис. 10-17, в) в сварных конструк­циях недопустимы из-за низких пластичности и вязкости. Кроме того, весьма трудно предупредить образование холодных трещин в таких швах.

Примером термически необработанных швов на среднелеги­рованных ста-лях типа 30ХГСА с оптимальной вторичной структу­рой (рис. 10-17, б) и дос-таточно высокими показателями прочности, пластичности и вязкости могут быть швы, полученные при дуго­вой сварке под флюсом и в среде защитных газов на умеренных режимах с применением сварочных проволок Св-10ГСМТ,

Св-08ХЗГ2СМ, Св-10ХГСН2МТ. При многослойной сварке таких сталей с использованием проволоки Св-10ХГСН2МТ и флюса АН-15 на режиме I_св = 500 A, U_д = 32 В, V_cв = 40 м/ч обеспе­чивается получение металла шва с высо-кими механическими свойствами: σ _в > 80 кгс/мм²; δ₅ > 20%; а_н > 12 кгс-м/см² при +20° С и 8 кгс-м/см² при —40° С.

Для повышения производительности при многослойной сварке соедине-ний, не подвергающихся последующей термообработке, следует рекомендовать многодуговую сварку раздвинутыми дугами. При этом наряду с повышением производительности и сохранением всех преимуществ многослойной сварки в отношении качества металла шва достигается высокая стойкость сварных сое-динений против отколов.

При сварке особо ответственных конструкций, не подвергаю­щихся после-дующей термообработке, в тех случаях, когда равно-рочность не является обя-зательным условием, используют сва­рочную проволоку с высоким содержани-ем легирующих элементов, обеспечивающих получение металла шва с аусте-нитной структу­рой и с временным сопротивлением до 55 кгс/мм². Обладая гра-нецентрированной решеткой, металл шва с аустенитной структурой отличается высокой пластичностью и вязкостью даже при грубой литой структуре. Он не теряет этих свойств ни при низких темпе­ратурах, ни при ударном приложении нагрузки. Сварные соедине­ния с аустенитными швами применяют в самых от-ветственных и тяжелонагруженных конструкциях. Весьма ценным их свой­ст-вом является высокая стойкость против образования трещин в околошовной зоне.

Для сварки среднелегированных сталей используют сварочную проволоку аустенитного класса Св-07Х25Н13 или Св-08Х20Н9Г7Т. Повышают долю электродного металла в металле шва путем применения постоянного тока прямой полярности, трех­фазной сварки и других приемов. При этих условиях можно со сравнительно высокой производительностью сваривать сое­динения аустенитным швом, не опасаясь разбавления аустенит­ного металла шва основным металлом и снижения его стойкости против образования кристаллизационных трещин, что имеет место при применении проволоки с более высоким содержанием легирующих элементов.

К недостаткам сварки среднелегированных сталей аустенит­ной сварочной проволокой кроме пониженной прочности металла шва следует отнести высо-кую стоимость проволоки и возможность возникновения отрывов по зоне сплавления.