Сварка стали 13хфа сварочные материалы

Сталь 13ХФА конструкционная легированная

Сталь 13ХФА классифицируют как конструкционная с высокой стойкостью к коррозии, устойчивая к низким температурам легированная. Иногда в технической документации можно встретить обозначение 13ХФ. Это одна и та же марка. Сокращённое наименование вызвано особенностями расшифровки стали.

Как и для других марок, первое двузначное число указывает на допустимое содержание углерода. Последующие заглавные буквы. Позволяют определить наличие легирующих элементов. В нашем случае основными легирующими добавками является хром (о чем свидетельствует буква Х) и ванадий (буква Ф). Добавление заглавной буквы А свидетельствует о том, что такой сплав относится к категории высококачественных марок.

Состав и характеристики металла

Характеристики стали марки 13ХФ ГОСТ 4543-71 следует рассматривать исходя из её состава и основных свойств.

Химический состав

По химическому составу она относится к категории углеродистых легированных сталей. В соответствие с установленным стандартом допускается следующий состав элементов. Как и в любой стали, основу составляет железо. В качестве добавок допускается углерод – в количестве 1,25-1,4, кремния до 0,4. Легирующих добавок: марганца – не более 0,45, хрома – до 0,7, никеля – до 0,35, ванадия более 0,25.

Физические свойства

Основные физические свойства соответствуют установленным ГОСТам и имеют следующие значения:

  • коэффициент линейного расширения изменяется от 11,9 (ТКЛР×106 1/град) при температуре в 100 °С до 14,9 (ТКЛР×106 1/град) при повышении температуры до 700 °С;
  • модуль упругости около 2,1МПа при нормальной температуре, понижается до коэффициента 1,89МПа при 900 °С и более;
  • плотность сплава не превышает 7680 кг/м 3 ;
  • удельная теплоёмкость около 540 Дж/(кг×град);
  • удельное электрическое сопротивление R×10 9 Ом.

Структура стали 13ХФА при закалке от 930 °С

Металл имеет ярко выраженную феррито-перлитную структуру. В основном она имеет округлую форму, ориентированную в направлении возможной деформации, что определяет её свойства.

Механические свойства

Эти свойства 13ХФА определяется входящими в состав сплава химическими элементами. Основные числовые характеристики, полученные при температуре в 20 °С имеют следующие значения:

  • величина ударной вязкости составляет 196 кДж/м 2 ;
  • допустимый предел кратковременной прочности находится в интервале от 502 до 686 МПа;
  • реализуемый предел текучести находится в интервале от 353МПа до 519 МПа;
  • максимальная величина относительного удлинения не превышает 25%.

Все приведенные свойства и характеристики соответствуют установленным требованиям ГОСТ для всех изделий из 13ХФА.

Труба бесшовная 325х8 мм 13хфа

13ХФА обладает определёнными достоинствами, что позволяет использовать её для решения целого круга специфических задач. К таким достоинствам относятся:

  • устойчивость к длительному воздействию низких и высоких температур (от -60 °С до +40 °С);
  • может выдерживать достаточно высокие внешние физические нагрузки (что свидетельствует о хороших показателях прочности);
  • высокая износоустойчивость;
  • все изделия обладают отличной свариваемостью;
  • транспортируемые внутри таких труб растворы могут нагреваться до 40 °С;
  • трубы, изготовленные из этого материала, способны выдержать внутреннее давление вплоть до 7,4 МПа;
  • 13ХФА очень стойкая к образованию различного вида трещин (сульфидных или водородных).

Способы обработки и существующие аналоги

Марка 13ХФА достаточно легко подвергается основным способам обработки:

  • резанию механическим инструментом;
  • основным видам сварке;
  • ковке;
  • обычной инструментальной обработке.

Для поперечного или продольного резания, выпускаемых изделий, не требуется специального инструмента. Об этом свидетельствуют физические и механические свойства сплава. Свариваемость такого сплава не имеет ограничений. Его можно подвергать ковке уже при температуре более 860 °С. Произведенные исследования выпускаемого металла показали, что он не флокеночувствителен.

Наличие в сплаве необходимых легирующих добавок приводит к появлению специфических, так называемых закалочных структур. Во время сварки их образование может привести к снижению стойкости от холодных и горячих трещин. При сильном перегреве снижаться стойкость к хрупкому разрушению. Этот эффект вызван образованием увеличенного аустенитного зерна.

Наличие легирующих добавок, положительно влияет не только антикорроизийные свойства, но и на стойкость к перегреву. Происходит повышение ударной вязкости у границ образованного шва. Значительно повышается надёжность места сварки.

Область применения 13ХФА

Металл марки 13ХФА ГОСТ 4543-71 применяется для производства труб по так называемой бесшовной технологии. Сохранением своих механических и физических свойств даже при длительном воздействии, как высоких, так и низких температур. Такие трубы выпускаются длиной от 4 метров до 12,5 метров. В качестве дополнительной продукции производят различные виды трубных заготовок, широкий набор арматуры для соединений (трубные переходы, наконечники, фланцы и так далее).

Вся производимая продукция в основном используется в нефтяной и газовой промышленности.

Бесшовные нефтегазовые трубы 13хфа

В этих отраслях подобные изделия используют:

  • в транспортных системах для перекачки нефти и газа;
  • в технологических трубопроводах на буровых вышках и добывающих скважинах;
  • входит в состав оборудования для поддерживания необходимого пластового давления, особенно в районах с очень низкой температурой. Особенно в регионах с температурой до -60 °С;
  • на добывающих и транспортных системах в районе с жарким климатом, до +40 °С;
  • в транспортных системах, внутри которых транспортируемые компоненты могут прогреваться до 40 °С. С рабочим давлением внутри трубы вплоть до 7,4 МПа.
  • в трубопроводах внутри добывающих систем для доставки сырой нефти из глубины скважин.

Отечественными аналогами стали 13ХФА в соответствии с установленными стандартами являются 15ХФА, 20ХФА и 09СФА. Прямых аналогов марок иностранного производства, которые бы соответствовали стали 13ХФА, найти достаточно проблематично. Поэтому сравнение производят по классу прочности. У 13ХФА он равен К52.

Термообработка сварных швов трубопроводов из стали 13хфа

Для создания крупных магистральных трубопроводов используют коллекторы с большим внутренним диаметром. Это применяется в теплосетях и системах водоснабжения. Из-за большого веса проходящей жидкости возрастает и давление на стенки коммуникации. Поэтому последние выполняются из материалов достаточной толщины, чтобы выдерживать большие нагрузки. Но это создает новую проблему — сложно качественно сварить стороны с такой толщиной, обеспечив длительную последующую эксплуатацию.

При такой массе изделия прогрев достигает сравнительно небольшой зоны, что приводит к ряду физических процессов, неблагоприятно сказывающихся на дальнейшем использовании материала. Для решения этой проблемы разработана и применяется термообработка сварных соединений. Что это такое?

В каких случаях необходима термообработка после сварки? Каким оборудованием и как выполняется процесс?

Суть и предназначение процесса

Сварочный шов создается электрической дугой и присадочным материалом с электрода при температуре от 1500 до 5000 градусов. Это приводит к нескольким негативным явлениям на толстом металле. А именно:

  • Непосредственно в месте соединения основного и присадочного материалов происходит значительный перегрев. Это содействует кристаллизации металла с крупной зернистой структурой, что снижает его пластичность. Термообработка сварных швов из стали 09г2с? Выгорание марганца и кремния тоже подвергает эту область преобразованию в жесткий участок, плохо взаимодействующий, при естественных расширениях, со всей конструкцией.
  • Немного дальше от шва образуется зона закалки. Она испытывает значительный, но меньший перегрев, чем предыдущий участок, поэтому в ней происходит закаливание некоторых элементов. Этот участок характеризуется включениями с высокой твердостью и сниженной пластичностью. Термообработка сварных швов трубопроводов из стали 13хфа? Ухудшаются показатели металла и по ударной вязкости.
  • На удаленном расстоянии от шва появляется зона разупрочнения. Благодаря непродолжительному воздействию умеренной температуры от электрической дуги, данный участок сохраняет высокую пластичность, но снижаются характеристики по прочности.

Общим дефектом после сварки являются остаточные напряжения в металле, которые способны деформировать изделие. Из-за этого возникают трудности при монтаже объемных конструкций, где требуется точность при стыковке новых узлов. Остаточное напряжение вызывает и последующее образование трещин, что недопустимо для швов трубопроводов.

В сочетании с высокой температурой, это способствует снижению коррозионной устойчивости, циклической прочности, и способности сопротивляться хрупким разрушениям в условиях холода.

Термообработка сварных швов выполняется при температуре от 700 до 1000 градусов. Это позволяет устранить последствия неравномерного прогрева при дуговой сварке на толстых металлах, чем повышает надежность будущих коллекторов и магистралей трубопроводов. Труба и наложенный шов приобретают более похожую структуру, и лучше взаимодействуют во время естественных физических процессов (расширения и сужения материалов, воздействия влаги и т.д.).

Читайте также  Сварка аргоном нержавейки технология

Термообработка сварных соединений трубопроводов происходит в три этапа:

  • нагрев околошовной зоны или всего изделия одним из нескольких видов оборудование;
  • выдержка материала на заданной температуре в течении определенного времени;
  • последующее планомерное охлаждение до нормальных температур.

Это нейтрализует остаточные явления от сварки, выравнивая структуру металла, и снимая напряжение в металле, способствующее деформации. Процесс может выполняться несколькими способами, а технология разнится в зависимости от типа и толщины металла. Не все сварные соединения необходимо подвергать термообработке, но в некоторых случаях она является обязательной.

Что и когда подвергается термической обработке

Нейтрализации остаточных явлений от электродуговой сварки необходимо подвергать все трубопроводы диаметром от 108 мм, имеющими стенку 10 мм и более. Для этого используют индукционный нагрев изделия током с частотой 50 Гц. Термообработка способна воздействовать на металл трубы со стенкой 45-60 мм, для чего применяют гибкие электронагревательные проволоки или муфельные печи. Если толщина стенки конструкции не более 25 мм, то можно использовать газопламенный способ нагрева.

Во всех случаях важен фактор равномерности распределения температуры во все стороны от сварочного соединения.

Стыки, выполненные с применением труб из стали 12 XIM Ф и ее разновидности 15 XIMI Ф, имеющие толщину стенки магистрали 45 мм должны подвергаться термической обработке сразу после окончания сварочных работ. Охлаждение материала не должно допускаться до температуры 300 градусов. Стыки из аналогичных сталей на трубах с диаметром 600 мм, при стенке 25 мм, обрабатываются в этот же временной период. В случае невозможности выполнить процесс, соединение необходимо укрыть слоем теплоизоляции 15 мм, а при первой же возможности произвести обработку.

Максимальный срок на проведение этих работ составляет трое суток.

Термообработке необходимо подвергать не только кольцевые швы на трубопроводе, но и вваренные отводы, краны, заглушки. Крепление под участок трубы, которое присоединялось посредством сварки, тоже необходимо обработать нагревом.

Режимы процесса

Разные виды стали подвергаются термообработке в конкретный временной промежуток. Влияет на режим и толщина стенки изделия. На хромомолибденовых сталях и их сплавах с ванадием применяется нагрев индукционным способом, с частотой тока в 50 Гц и выше, или радиационным методом по следующим показателям:

Нами предложена схема, описывающая формирование структуры сварных соединений металлических материалов (рис 5.1), позволяющая делать определенные выводы о строении и структуре сварного соединения. Оборудование для термообработки сварных швов трубопроводов? Проводимые оценки основаны на знании физико-химических характеристик и структуры свариваемого материала, технологических параметров сварочного процесса (вводимая удельная мощность, термодеформационный цикл сварки), технологии послесварочной обработки и других особенностей внешних воздействий.

По химическому составу она относится к категории углеродистых легированных сталей. В соответствие с установленным стандартом допускается следующий состав элементов. Как и в любой стали, основу составляет железо.

В качестве добавок допускается углерод – в количестве 1,25-1,4, кремния до 0,4. Легирующих добавок: марганца – не более 0,45, хрома – до 0,7, никеля – до 0,35, ванадия более 0,25.

Сварка углеродистых и легированных сталей: оборудование и материалы

Стальные изделия создают современную цивилизацию. Синтетики, частично вытеснили металл из некоторых ниш (к примеру, инженерные системы отопления и водопровода), однако на фоне общего объема применения это прошло почти незаметно.

Но там, где сталь, нужно соединение деталей из нее. Поэтому сварка стали давно выделилась в отдельную отрасль промышленности и науки.

Причем оказалось, что даже металлы, детали из которых внешне не имели заметных отличий, к созданию соединения относятся по-разному.

Влияют на это вносимые добавки, называемые легирующими, а также содержание углерода.

Влияние легированных примесей

Легирующими называют примеси меняющие свойства железа. По сути, только они превращают его в привычный материал. Такими добавками выступают редкоземельные металлы (напр. молибден, никель, ванадий), галогены (сера, фосфор), такие элементы как кремний или марганец. Самая распространенная — углерод.

Влияние примесей зависит от процентного состава их по отношению к объему. Особенно это заметно на примере добавок углеродных. Сварка высокоуглеродистых сталей труднее, чем большинства высоколегированных сортов.

Кроме прочего, некоторые добавки при высоких температурах выгорают. Это приводит к изменению свойств металла на стыке. Как правило, в худшую сторону.

Ниже приведен список легирующих добавок с указанием влияния на сварной шов.

  1. Углерод, обозначается латинской «С». При содержании до 0,25% (низкоуглеродистые) не оказывает влияния. С повышением свариваемость ухудшается и при 0,45% сварку углеродистых сталей классифицируют как трудную.
  2. Сера и фосфор, обозначения S и P — вредные примеси ухудшающие качества материала. При сварных работах образуют с железом химические соединения, придающие шву хрупкость, вызывающие образование трещин.
  3. Кремний или Si — силициум по-латыни. При содержании свыше 0,6% повышает текучесть, затрудняя технологию.
  4. Марганец Mn — повышает твердость металла, при содержании свыше 2% создает риск холодных трещин.
  5. Хром Cr — при повышении содержания образует тугоплавкие оксиды, ухудшающие свариваемость.
  6. Никель Ni — одна из немногих легирующих добавок улучшающая свариваемость.
  7. Молибден, ванадий, вольфрам: Mo; V; W — соответственно. Придают прочность, при высоком содержании ухудшают свариваемость. Склонны к выгоранию поэтому, к примеру, при сварке стали 13хфа, содержащей ванадий не допускается перегрев.
  8. Титан и ниобий Ti; Nb — первый не оказывает практического влияния, второй повышает риск трещинообразования.

Все остальные присутствующие в железе вещества влияния на свариваемость не имеют.

Факторы, определяющие свариваемость стали

Свариваемость представляет собой свойство образования соединения с заданными параметрами. В соответствии с ГОСТ металл считается свариваемым, если существующими технологическими процессами его возможно соединить методом сварки с заданной величиной прочности.

На свариваемость влияют как химические факторы, о которых уже упоминалось, так и физические. К последним относятся:

  • Толщина и конфигурация соединяемых заготовок: сварка мелких деталей из стали проще.
  • Структурные особенности металла.
  • Условия, в которых протекает процесс соединения (температура окружающего воздуха, наличие ветра, осадков).

Кроме того, сварка разнородных сталей технологически сложнее.

Особенности низкоуглеродистых

По своим сварочным качествам такая сталь относится к материалам с хорошей свариваемостью. Для работы с ней не требуется высокая квалификация сварщика.

В процессе работы применяют дуговые сварочные трансформаторы и полуавтоматы, кислородно-ацетиленовую сварку.

Зона сварного шва при любой технологии упрочняется. Для получения равнопрочного соединения при сварке низколегированных сталей нужно не допускать непроваров, подрезов и других дефектов.

Для снятия остаточных напряжений, а также ликвидации зон деформационного старения используют отпуск готовых швов при температуре 600-650oС.

[stextbox выполнения сварки низкоуглеродистой стали с помощью газового оборудования позволяет снизить скорость остывания шва, что повышает его качество. Для этого, факел горелки отводят не сразу, увеличивая время остывания шва.[/stextbox]

Среднеуглеродистая

Если низкоуглеродистые стали используются как конструктивные, то сплавы с большим содержанием углерода применяют для этих целей реже. Их область — крупные детали машин и механизмов.

Сварку выполняют, обеспечивая:

  • возможно меньшее содержание в шве углерода, а также доли основного металла;
  • меньшую зону термического влияния;
  • снижение закалочных структур, повышающих хрупкость стыка.

Избежать резкого охлаждения шва, а значит трещинообразования помогает предварительный нагрев зоны сварки. При этом снижается технологичность, возрастает трудоемкость работы, но повышается качество.

Для снижения процентного содержания углерода при сварке легированных сталей используют специальные порошковые проволоки. Кроме того, даже для тонких деталей выполняют разделку кромок. Это помогает выполнить шов присадочным металлом, при минимизации объема основного.

Повышению качества способствует применение электродов меньшего диаметра, которыми возможно выполнить работу на меньшем токе. При этом снижается перемешивание металла шва с основным. Кроме того, возрастает скорость восстановления марганца и кремния, что так же повышает прочность и пластичность стыка.

С точки зрения технологии предпочтительнее использование сварки под флюсом, либо с использованием покрытых электродов.

Эффективно снижает хрупкость отпуск металла шва при температурах около 600ºС.

Высокоуглеродистая

Высокоуглеродистые сплавы железа относятся к плохосвариваемым металлам. Использование их для строительных конструкций исключено. Зона использования таких материалов станкостроение, инструментальные изделия, быстрорежущие стали и т.п.

Технологически сварка высоколегированных сталей мало отличается от среднеуглеродистых. Особое внимание, как и там уделяют рациональному выбору режима создания сварного стыка, формы соединительного шва.

Читайте также  Стан для сварки двутавровой балки

Широко применяются аппараты для работы в защитной среде инертных газов, например — аргона. Работы также ведут полуавтоматами, с углекислым газом.

[stextbox роль играет форма шва. Узкие, глубокие швы способствуют концентрации вредных примесей, таких как сера и фосфор, образующих ослабленную зону. Излишне в процессе кристаллизации приобретают слоистость, так же снижая прочность.[/stextbox]

Жаропрочные металлы

Этот тип сплавов отличает высокое (до 65%) содержание легирующих добавок, которые придают материалу устойчивость к высоким температурам.

Сложность сварки жаропрочных сталей таким образом, помимо обеспечения прочности шва, заключается в сохранении вышеупомянутых качеств.

Наиболее распространенная технология: сварка неплавким вольфрамовым электродом в среде инертных газов, гелия или аргона.

Аустенитные и нержавеющие сплавы сваривают также под флюсом. С целью сохранения мелкокристаллической структуры таких материалов, используют модификацию шва.

Для этого, применяют присадки с высоким содержанием легирующих компонентов (хром, молибден).

При использовании инверторных приборов используют соответствующие электроды либо проволоку.

Изделия из жаростойких металлов, обычно закаленные. Но поскольку околошовное пространство остывает медленно, каленый металл отпускается, теряя твердость. Чтобы этого не произошло после сварки теплоустойчивых сталей выполняют их закалку. Нагревая до 1000-1100 градусов и резко охлаждая.

Конструкционная

К конструкционным относятся низколегированные, малоуглеродистые стали. Наиболее популярной является известная любому строителю Ст3, идущая на изготовление проката, круглой арматуры, гнутых профилей.

Для соединения изделий подобного класса используют в основном РДС плавкими электродами толщиной 3-5 мм.

Главной проблемой при этом, является перекаливание около сварочной зоны. Чтобы этого не происходило прежде, чем сварить ответственное соединение производят предварительный прогрев места стыка. Либо, как вариант, накладывают двухслойный шов, используя полуавтоматическую сварку с углекислотой.

Перлитная

Не зависимо от уровня легирования сталей перлитного типа, рационально использовать для образования шва материалы с несколько меньшим уровнем легирования.

При выборе электродов и проволоки руководствуются специальными таблицами. Они составлены с указанием как типов материала, так способа выполнения соединений.

Выбор наплавляемого металла определяется также наличием или отсутствием последующей термической обработки.

Как правило, при ручной сварке используют электроды имеющие в составе покрытия кальций, а также соединения фтора.

Если выполняется соединение тонколистовых заготовок не подлежащих термическому упрочнению, а главное, при отсутствии требований к снятию температурных напряжений, последующая тепловая обработка может не производится. При необходимости, для их снятия достаточно стабилизации при 800-850 градусах Цельсия.

Если конструкциям (либо деталям) предстоит работать при высоких температурах, необходимо выполнение так называемой аустенизации, — термической обработке при 1100-1150ºС.

[stextbox сварке хромистых сталей с перлитными из-за особенностей химического состава, зона соединения оказывается склонна к непластичным разрушениям. Борьба с этим заключается в тщательном подборе наплавляемых материалов, а также технологических приемов.[/stextbox]

Хороший эффект дают специальные конструктивные решения, заключающиеся в устранении концентраторов напряжений, представляющих собой резкую смену сечения, либо его перегиб.

Другие виды

При сварке нержавейки шов нередко, оказывается подверженным коррозии. Это вызвано как выгоранием части легирующих добавок, так и занесением в сварную зону излишнего содержания железа.

Чтобы этого избежать необходима пассивация сварных швов нержавеющей стали путем их зачистки, либо травления кислотой (как правило — азотной). В процессе пассивирования, на поверхности металла образуется прочная окисная пленка, которая становится его надежной защитой.

Явной приметой снижения уровня легирования, является значительное изменение цвета зоны как самого шва, так и прилегающего к ней металла.

Серьезные проблемы при выполнении неразъемных соединений создает сварка анодированной стали. Дело в том, что слой анодированного покрытия при создании шва неизбежно разрушается. Если после окончания сварочных работ не произвести его восстановление, изделие на стыке быстро начнет ржаветь.

К счастью, восстановление анодированного покрытия не представляет особых проблем, даже в домашних условиях. Для этого достаточно источника постоянного тока не менее 12 Вольт, а также пищевой соды и обычной поваренной соли.

Заключение

Сварное соединение сплавов на основе железа давно стало привычным, и поэтому кажется простым.

Однако на самом деле это сложный и ответственный процесс. Представление о его организации, знание свойств как соединяемых материалов, так и металлов образующих шов, составляет львиную долю знаний, которые должен иметь квалифицированный сварщик.

Умение создать надежный стык приходит на основе опыта, подкрепленного современными научными знаниями. Без этого сочетания настоящий мастер не сможет состояться.

Группы и марки основных свариваемых материалов

Разделение на группы происходит на основании составов материалов, марок и свойств

Группы марки основных материалов НГДО

Группы и типичные марки основных материалов,
применяемых при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции нефтегазодобывающего оборудования

Группы материалов

Характеристика групп материалов

(класс прочности)

Марки материалов

Углеродистые и низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным пределом текучести не более 360МПа (до К54)

Ст3сп, 20, 09Г2С, 10ХСНД, 12Г2С, 12ГСБ, 12Г2Б, 13ГС, 13ГС-У, 13Г2АФ, 14ХГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У, 08ГБЮ, 15ХСНД, А32, Д32

Низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести свыше 360 МПа (К55-К60)

08Г1НФБ, 09ГНФЕ, 09ГБЮ, 09Г2СФ, 10Г2СФБ, 10Г2СБ, 10Г2ФБЮ, 10Г2ФБ, 10Х2ФБ, 12Г2СБ, 12Г2ФЕ, 12Г2СБ-У, 13Г1С-У, 13Г1СБ-У, 14Г2АФ, 15Г2СФ, 16Г2АФ, 06ГФБАА, Х-60, Х-65, Х-70, Д40

Низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести свыше 500 МПа (свыше К60)

Высоколегированные стали аустенитного класса

08Х18Н10, 10Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 12Х18Н12Т

Группы и типичные марки основных материалов ПТО

Группы и типичные марки основных материалов,
применяемых при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции подъемно-транспортного оборудования

Группы материала

Характеристика групп материалов

Марки материалов

Углеродистые и низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести не более 360 МПа

08, 08пс, 08ЮТ, 15, 15пс, 10, 20, 20пс, 16Д, СтЗ**, СтЗГ**, 35, 45, Ст 3 (пс, сп) ДТУ-1, Ст 3 (пс, сп) ДТУ-2, Ст 3 (пс, сп) ДТУ-3, СтЗГпс ДТУ-1, СтЗГпс ДТУ-2, С235, С255, С285, Ст ЗГпс ДТУ-3, 09Г2, 10Г2, 09Г2Д, 09Г2С, 12Г2С, С345, 08ГБЮ, S355 S1/B, S355 J2H S1B, S355 K2G3, Е32, 09Г2СД, 18ЮТ (Ч-33), 16ГС, 22ГЮ, 15ГФ, 20Х, 15ХСНД, 30ХГСА

Низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести свыше 360 МПа до 500 МПа

Ст3пс*, Ст3сп*, Ст3Гпс*, С375, 09Г2*, 09Г2С*, 12Г2С*, 09Г2С ДТУ-4, 15ХСНД*, 09Г2СФ, 30ХГСА*, 19ЮФТ (Ч-37), 10Г2Б, 08ГБЮ, 09ГБЮ, 12Г2Б, 14Г2АФ, 14Г2АФД, 15Г2АФД, 15Г2СФ, 10ХСНД, Ч-44, 09Г2ФБ, 10Г2ФБ, 16Г2АФ, 16Г2АФД, 18Г2АФ, 18Г2АФД, 1-12, 4-12, 7-12, 13ХГСН1МД, 14ХГ2САФД, 10Г2СФБ, 10Г2ФБЮ, RAEX 640 XCF, FORM 500S1, Е40

Низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальный пределом текучести свыше 500 МПа

13ХГСН1МД*, 14ХГ2САФД*, 12ГН2МФАЮ, 10ХСНД*, 1-12*,

3-12, 14ХГ2САФД*, 12Г2СМФ, 15ХГНМРАФАЧ, 15ХГН2МАФАЧ, 12ХН2МД (АБ1), 12ХН2МД-Ш (АБ1-Ш), 15Г2МФЮТРЧА, 10ГДН1ФЮ, 10ХНЗМД (АБ2), 10ХНЗМД-Ш (АБ2-Ш), 14ХГНМД, 12Х2Г2НМФТ, 12ГНЗМФАЮДР-Ш, 12ГНЗМФАЮДР-СШ, 14ХГН2МДАФБ, 15ХГНМФТ, 17Х2МБ,

DOMEX 590 ХРE, DOMEX 640 ХРE, WELDOX 700E,

WELDOX 960E, 07X3ГНМЮА, АКН 29, 12ДН2ФЛ

Группы и марки основных материалов КО

Перечень входящих в группу котельного оборудования технических устройств:

1.Паровые котлы с давлением пара более 0,07 МПа и водогрейные котлы с температурой воды выше 115 °С.

2.Трубопроводы пара и горячей воды с рабочим давлением пара более 0,07 МПа и температурой свыше 115 °С.

3.Сосуды работающие под давлением свыше 0,07 МПа.

4.Арматура и предохранительные устройства.

5.Металлические конструкции для котельного оборудования

Группы и типичные марки основных материалов,
применяемых при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции
котельного оборудования

Группы материала

Характеристика групп

Марки материалов

Углеродистые и низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести не более 360 МПа

Ст2, СтЗ, СтЗГ, Ст4, 08, 10, 15, 20, 20ПВ, 25, 15K, 16К, 18К, 20К, 22К, 15Л, 20Л, 25Л, З0Л, 35Л, 10Г2, 06ГФАА, 15ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У, 20ГСЛ, 09Г2С, 10Г2С, 10Г2С1, 14ХГС, 14ГНМА, 16ГНМ, 16ГНМА

Низколегированные теплоустойчивые хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые стали перлитного класса

12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 20ХМЛ, 10Х2М, 10Х2М-ВД, 10Х2ГНМ, 12X2M1, 12Х1МФ, 12Х1МФ-ПВ, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ

Легированные стали мартенситного класса с содержанием хрома от 4 до 10%

Высоколегированные (высокохромистые) стали мартенситного и мартенситно-ферритного классов с содержанием хрома от 10 до 18%

Читайте также  Техника безопасности при ручной дуговой сварке

20X13, 12Х11В2МФ, 18Х12ВМБФР

Высоколегированные стали аустенитного класса

12Х18Г9Т, 08Х16Н9М2, 08Х18Н10Т, 12X18H10T, 12Х18Н12Т, 12Х18Н9ТЛ, 12Х18Н12МЗТЛ, 10Х13Г12БС2Н2Д2, 20Х23Н13

Группы и марки основных материалов ГО

Группы и типичные марки основных материалов,
применяемых при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции
газового оборудования

Группа материала

Характеристика групп

Марки материалов

Углеродистые и низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести не более 360 МПа

Cт1, Ст2, Ст3 (КЗ8), Ст4, 08, 10 (К34), 15 (КЗ8), 20 (К42), 10Г2, 09Г2С, 17ГС (К52), 17Г1С (К52), 17Г1С-У

Группы и марки основных материалов МО

Группы и типичные марки основных материалов,
применяемых при изготовлении, монтаже, ремонте и реконструкции
металлургического оборудования

Часть 1. Железоуглеродистые сплавы

Характеристика групп

Углеродистые и низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести не более 360 МПа

Ст2, СтЗ, СтЗГ, Ст4, 08, 08Т, 08ГТ, 10, 15, 15Г, 18, 18Г, 20, 20Г, 25, 15K, 16К, 18К, 20К, 22К, 15Л, 20Л, 25Л, 20ЮЧ, А, В, 09Г2, 10Г2, 14Г2, 16ГМЮЧ, 12ГС, 12ГСБ, 12Г2С, 13ГС, 13ГС-У,15ГС, 16ГС, 17ГС, 17Г1С, 17Г1С-У,20ГСЛ, 20ГМЛ, 08ГБЮ, 09Г2С, 09Г2СА, 09Г2С-Ш, 10Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д, 14ХГС, 09Г2СЮЧ, 09ХГ2СЮЧ и т.п.

Низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести свыше 360 МПа до 500 МПа

13Г1СБ-У, 13Г2АФ, 14Г2АФ, 15Г2АФД, 16Г2АФ, 18Г2АФ, 09ГБЮ, 09Г2ФБ, 09Г2НАБ, 10Г2Ф, 10Г2ФБ, 10Г2СФБ, 10Г2ФБЮ, 09Г2БТ, 10Г2БТ, 15Г2СФ, 12Г2СМФ,12Г2СБ, 12Г2СБ-У, 12ГН2МФАЮ, Д40, Е40, 10ХСНД, 10ХН1М, 12ХН2, 12ХН3А,10Х2ГНМ, 10Х2ГНМА-А, 30ХМА, 18Х2МФА, 25Х2МФА, 12Х2Н4А

Низколегированные конструкционные стали перлитного класса с гарантированным минимальным пределом текучести свыше 500 МПа

18Х3МВ,20Х3МВФ,25Х3МФА, 15Х3НМФА, 15Х3НМФА-А, 20ХН3Л, 30ХГСА, 38ХН3МФА

Низколегированные теплоустойчивые хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые стали перлитного класса

12МХ, 12ХМ, 15ХМ, 20ХМ.20ХМА, 20ХМЛ, 10Х2М, 10Х2М-ВД, 1Х2М1, 12Х2М1, 10Х2М1А, 10Х2М1А-А, 10Х2М1А-ВД, 10X2M1A-Ш, 12Х1МФ, 20Х2МА, 15Х1М1Ф, 20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ, 12Х2МФА, 15Х2МФА, 15Х2МФА-А, 15Х2НМФА, 15Х2НМФА-А.

Легированные стали мартенситного класса с содержанием хрома от 4 до 10%

15X5, 15Х5М, 15Х5М-У, 15Х5ВФ, Х8, 12X8, 12Х8ВФ, Х9М, 20Х5МЛ, 20Х5ВЛ, 20Х5ТЛ, 20Х8ВЛ.

Высоколегированные стали аустенитно-ферритного класса

12X21Н5Т, 08Х22Н6Т, 08Х18Г8Н2Т, 10X21Н6М2Л

Высоколегированные стали аустенитного класса

07Х16Н6, 08Х21Н6М2Т, 07Х13АГ20, 07Х13Н4АГ20, 10Х14Г14Н4Т, 03Х17Н14М3, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 10XI7H13M2T,08X17H15M3T, 12X18H9T и т.п.

СЧ10, СЧ15.СЧ17, СЧ20, СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ15М4, СЧ17М3, ЧНХТ, ЧН1МШ, ЧН2Х, КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12, КЧ45-7, КЧ50-5, КЧ55-4, КЧ60-3, КЧ65-3, КЧ70-2, КЧ80-1,5, ВЧ-35, ВЧ-40, ВЧ-45, ВЧ-50, ВЧ-60, ВЧ-70, ВЧ-80, ВЧ-100

Арматурные стали железобетонных конструкций

18Г2С, 10ГТ, 25Г2С, 32Г2Рпс, 80С, 20ХГ2Ц, 23Х2Г2Т, 22Х2Г2АЮ, 22Х2Г2Р, 20Х2Г2СР, 27ГС, 20ГС, 28С, Ст 5пс, Ст 5сп, 35ГС

Сварка стали 13хфа сварочные материалы

Высоколегированными называют стали, содержащие легирующих элементов в сумме более 10 % или одного элемента не менее 5 %. Их применяют в судостроении, нефтехимической промышленности, производстве летательных аппаратов, энергетических установок, бытовой техники. Эти стали имеют более низкую, чем у углеродистых сталей, теплопроводность, больший коэффициент теплового расширения и высокое омическое сопротивление. По особенностям структуры все многообразие марок высоколегированных сталей разделяют на восемь групп: мартенситные, мартенситно-ферритные, ферритные, аустенитные жаропрочные, аустенитные коррозионно-стойкие, аустенитно-ферритные коррозионно-стойкие, аустенитно-мартенситные и мартенситно-стареющие стали.

Мартенситные стали, например 15X11МФ, 15Х12ВНМФ, 10Х12НЗД, 18Х11МНФБ, 10Х12НД, предназначены для работы при температуре до 650 °С. Из них делают, например, лопатки и диски паровых турбин и газотурбинных установок. Эти стали содержат 0,1. 0,2 % углерода, 0,3. 0,6 % кремния, около 1 % марганца. В них много хрома: до 10. 13 %. Их дополнительно легируют молибденом, вольфрамом, ниобием, ванадием и никелем (до 3,2 %), повышающими сопротивление сталей ползучести под напряжением при высокой температуре.

Технологию сварки этих сталей усложняет их повышенная склонность к хрупкому разрушению в состоянии закалки. Поэтому сварные со

единения большинства мартенситных сталей немедленно после сварки подвергают термической обработке (отпуску) для снятия внутренних напряжений и формирования нужных механических свойств. Сваривают мартенситные стали обычно ручной дуговой сваркой. Применяют электроды КТИ-9, ЦЛ-32, содержащие 10. 12 % Сг, 0,8 % Ni, 1 % Mo и 0,02. 0,09 % С. Это обеспечивает химический состав сварных швов, близкий к основному материалу, и повышает вязкость металла шва. Применяют также аустенитные электроды ЗИО-8 и ЭА-395/9. Автоматическую сварку ведут проволокой Св 15Х12НМВФБ и Св 15Х12ГНМБФ под флюсами АН-17 и ОР-6.

Мартенситно-ферритные стали (08X13, 12X13,20X13, 14Х17Н2 и т.п.) имеют повышенное (до 12. 18 %) содержание хрома. Это придает им стойкость против коррозии. Эти стали используют для изготовления конструкций, работающих в агрессивных средах, например в производстве нефтехимических продуктов, а также в воде при высоких температуре и давлении.

Для соединения мартенситно-ферритных сталей применяют дуговую сварку штучными электродами, в защитных газах и под флюсом. Больше распространены сварочные электроды типа Э-10Х25Н13Г2 (марки ОЗЛ-6, ЦЛ-25) и проволоки (Св 07Х25Н12Г2), обеспечивающие получение аустенитного наплавленного металла. Для ручной дуговой сварки стали 14Х17Н2 применяют электроды типа Э-10Х18Н2 марки АНВ-2, для аргонодуговой сварки и автоматической под флюсом — проволоки Св 08Х18Н2ГТ и Св 08Х14ГНТ, флюсы ОФ-6, АНФ-6.

С точки зрения свариваемости мартенситно-ферритные стали являются «неудобным» материалом. В связи с высокой склонностью к подкалке в сварных соединениях возможно образование холодных трещин. Из-за опасности образования холодных трещин и хрупкого разрушения вследствие резкого снижения ударной вязкости металла околошовной зоны сварку этих сталей нужно вести с предварительным и сопутствующим подогревом, а также подвергать сварные соединения термическому отпуску. Сталь 08X13 подогревают до температуры 150. 200 °С, а отпускают при температуре 680. 700 °С. Сталь 14Х17Н2 подогревают так же, а отпуск производят при температуре 620. 640 °С. Время между сваркой и отпуском для этих сталей не ограничивается. Стали 12X13 и 20X13 подогревают перед сваркой до температуры 300 °С и не позже чем через 2 ч после сварки производят отпуск при температуре 620. 640 °С.

Высокохромистые ферритны е стал и (08Х17Т, 15Х25Т и др.) по сопротивляемости коррозии не уступают дорогостоящим хромоникелевым аустенитным сталям и превосходят их по стойкости против коррозионного растрескивания. Чаще всего их применяют для изготовления оборудования, работающего без ударных и знакопеременных нагрузок, не подлежащего контролю Госгортехнадзора.

Особенность высокохромистых ферритных сталей — их склонность к охрупчиванию под воздействием сварочного нагрева. Пластичность металла в ЗТВ приближается к нулю. Поэтому во избежание трещин сварку, гибку, правку и все операции, связанные с ударными

нагрузками, нужно производить с подогревом до температуры 150. 200 °С. Для ручной дуговой сварки этих сталей, автоматической дуговой сварки под флюсом и в защитных газах применяют хромоникелевые

сварочные электроды и проволоки, обеспечивающие металл шва типа Х25Н13 с аустенитной структурой. Например, сталь 08X17Т лучше сваривать электродами ЦЛ-Э, УОНИ/ЮХ17Т или проволокой Св 10Х17Т под флюсом АНФ-6, ОФ-6, сталь 15Х25Т — электродами ЭНО-7, ЭА48М/22, АНВ-9 или АНВ-10, проволокой Св 07Х25Н13 в аргоне либо под флюсами АН-16, АН-26С, АНФ-11, ОФ-6; сталь 08Х23С2Ю электродами ЦТ-23, ЦТ-38. После сварки все ферритные стали отжигают при температуре 760 °С в течение 2 ч. Это практически полностью снимает остаточные напряжения, увеличивает деформационную способность сварных соединений.

Аустенитные жаропрочные стали по типу легирования и по характеру упрочнения делят на две группы. Первая — это roмогенные стали, не упрочняемые термообработкой: Х14Н16Б, Х18Н12Т, Х23Н18, Х16Н9М2 и др. Они способны длительно работать под напряжением при температуре до 500 °С. Ко второй группе относят гетерогенные стали, упрочняемые закалкой и старением: Х12Н20ТЗР, 40Х18Н25С2, 1Х15Н35ВТР. Такие стали способны длительно работать под напряжением при температуре до 700 °С. Из них изготавливают изделия, испытывающие при работе совместное действие напряжений, высокой температуры и агрессивных сред: лопатки газовых турбин, камеры сгорания и горячие тракты газотурбинных двигателей, трубопроводы с перегретым паром и т.п.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: