12.02.2018

Послесварочная термическая обработка ферритных нержавеющих сталей


Как отмечалось ранее, послесварочная термическая обработка ферритных нержавеющих сталей может быть полезна для восстановления ударной вязкости и пластических свойств, а также коррозионной стойкости сварных соединений. В некоторых случаях температуры предварительного подогрева и промежуточные между проходами следует также регулировать для оптимизации свойств сварных соединений. При этом предлагаемые рекомендации позволяют существенно влиять на микроструктуру. Для полностью ферритных сварных швов не требуется подогрева, и он фактически может усилить рост зерна и выпадение выделений, так как при этом снижается скорость охлаждения. Послесварочная термическая обработка при температуре от 750 до 800 °С (от 1382 до 1472 °F) может использоваться для снижения остаточных сварочных напряжений, хотя такая обработка слабо влияет на микроструктуру.

Однако послесварочная термическая обработка может быть очень вредна для высокохромистых высокомолибденовых сталей, таких как марок 25-4-4, 29-4 или 29-4-2, вследствие быстрого образования сигма-или/и хи-фаз при таких температурах. Авторы работы отметили, что эти фазы в указанном диапазоне температур для аналогичных сталей образуются за минуты. Для сварных швов, содержащих мартенсит, рекомендуются предварительный подогрев в интервале температур от 200 до 300 °C (от 392 до 572 °F) и такая же температура между проходами в многопроходных швах. Однако при этом следует учитывать тенденцию к росту ферритного зерна и дисперсных выделений, вызываемых низкими скоростями охлаждения сварных швов. Послесварочная термическая обработка в интервале температур от 750 до 800 °C также используется для снижения остаточных сварочных напряжений и отпуска мартенсита, если таковой образуется. Этот интервал ниже температуры, при которой повторно образуется аустенит.
Автор работы также показал благотворное влияние послесварочной термической обработки на ударную вязкость металла ЗТВ сталей марок 405 и 430 (рис. 5.29). Полагают, что существенное изменение температуры перехода из хрупкого состояния в вязкое — результат отпуска мартенсита. Такая термическая обработка может также улучшить характеристики холодного деформирования металла в области сварного шва, хотя имеется немного данных, подтверждащих эту предпосылку. Повышение ударной вязкости вследствие применения после-сварочной термической обработки показано на рис. 5.30 для металла швов сталей марок 430 и 430Nb как в состоянии после сварки, так и после послесварочной термической обработки. Присущее стабилизированным маркам сталей увеличение ударной вязкости в состоянии после сварки по сравнению со сталью марки 430, возможно, связано с отсутствием мартенсита в микроструктуре металла в состоянии после сварки. Наличие мартенсита в стали марки 430 также позволяет предполагать более существенное повышение ударной вязкости после послесварочной термической обработки. Как следует из данных, представленных на рис. 5.30, изменение температуры перехода из хрупкого состояния в вязкое составляет 100 °C (180 °F) для стали марки 430, в то время как для стали марки 430Nb оно составляет 50 °C (90 °F). Такое изменение ударной вязкости стали марки 430Nb обусловлено преимущественно снижением тенденции к высокотемпературному охрупчиванию, связанному в свою очередь с избытком дисперсных выделений, богатых хромом и ниобием.





Яндекс.Метрика