Разработка электродов и повышение стойкости сварных соединений жаростойких хромоникелевых аустенитных сталей против науглероживания при высоких температурах в газовых средах

• Автор: Витман, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 202 c. : ил

1. СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ЖАРОСТОЙКИХ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ В НАУШЕРОЖИВАЩИК СРЕДАХ
1.1. Разрушение сварных соединений аустенитных сталей после длительного высокотемпературного нагрева в углеродосодержащих газовых средах

1.2. Жаростойкие аустенитные хромоникелевые стали. Особенности сварки

1.3. Процесс насыщения углеродом легированных сталей

из газовой фазы

1.4. Выводы по р

2. ОНЦАЯ МЕТОДИКА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Подготовка наплавленного металла .•••••••••

2.2. Исследование процесса науглероживания

2.3. Задачи исследования

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОВЕРХНОСТНОГО НАСЫЩЕНИЯ УГЛЕРОДОМ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ХРОМОНИКЕДЕВЫХ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ
3.1. Изменения в структуре и фазовом составе металла
при насыщении углеродом
3.2. Закономерности процесса насыщения углеродом
3.3. Влияние легирующих элементов на процесс науглероживания
3.4. Выводы по р.З
4. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ХРОМОНИКЕДЕВЫХ АУСТЕНИТНЫХ СТАЛЕЙ ПОСЛЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО НАГРЕВА
В УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВЫХ СРЕДАХ

4.1. Влияние науглероживания на механические свойства сталей и металла шва
4.2. Исследование структурных напряжений при науглероживании хромоникелевых аустенитных сталей
4.3. Исследование влияния науглероживания на образование остаточных напряжений
4.4. Выводы по р
5. РАЗРАБОТКА. ЭЛЕКТРОДОВ ДЕЯ СВАРКИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АУСТЕ
НЮНЫХ ХРШОНИКЕЕЕВЫХ СТАЛЕЙ, РАБОТЯЩИХ В У1ЛЕР0Д0С0ДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ
5.1. Электроды для сварки корневой части шва
5.2. Разработка электродов для сварки толстостенных конструкций
5.3. Исследование сварочно-технологических свойств электродов
5.4. Внедрение разработанных электродов при сварке оборудования для газовой цементации и пиролиза
5.5. Выводы по р,5
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

В процессе эксплуатации при высоких температурах в углеродосодержащих газовых средах наблюдается разрушение сварных конструкций электрических печей газовой цементации и трубчатых реакторов печей пиролиза углеводородов из жаростойких хромоникелевых аустенитных сталей. Повышение долговечности указанного оборудования возможно путем увеличения трещиноустойчивости сварных швов, наиболее уязвимых в условиях науглероживания вследствие присущих им структурных особенностей.
Цель настоящей работы состояла в том, чтобы на базе выявленных закономерностей науглероживания наплавленного металла и его влияния на стойкость сварных соединений жаростойких хромоникелевых сталей образованию трещин оптимизировать состав металла шва, разработать электрода и технологию сварки конструкций, предназначенных для длительной эксплуатации при высоких температурах в углеродосодержащих газовых средах.
Для достижения поставленной цели исследовано влияние легирующих элементов на процесс насыщения углеродом основного металла и металла шва и выявлены области составов, наиболее устойчивых против науглероживания при высоких температурах. С учетом влияния легирования на механические свойства и уровень напряжений (1-го и 2-го рода) оптимизирован состав наплавленного металла и разработаны электроды, обеспечивающие получение наплавленного металла этого состава.
Методы исследований включали современные методики анализа химического и фазового состава металла сварных соединений,включая рентгеноструктурный и микрорентгеноспектральПродолжение табл.2
I • я ! ! 3 ! ^ 1 5 ; 6 ! 7 ! 8 I ; э
В-8 В-10 СВ-13Х25Ш8 Св-ХОХ20Н15 7 25 20 - 2 2 35 33 30 30 Графит-1; двуокись титана-5; сода кальцин.-0,5; слюдяная мука - 2 Двуокись титана - 5; сода кальцин.-0,5; графит-- I; слюдяная мука
В-27 СВ-13Х25Ш8 - - - 2 52 44 Сода кальцин.-0,5; слюдяная мука
В-28 СВ-13Х25Н18 5 - - 2 49 42 Сода кальцин.-0,5; слюдяная мука - 2 1 ЧЛ
В-34 СВ-13Х25Н18 10 - - 2 46 46 Сода кальцин.-0,5, слю- ° дяная мука - 2
В-22 В-23 СВ-13Х25Н18 СВ-13Х25Ш8 15 26 - - 2 2 42 37 39 33 Сода кальцин.-0,5; слюдяная мука - 2 Сода кальцпн.-0,5, слюдяная мука
В-29 СВ-13Х25Н18 33 - - 2 33 30 Сода кальцин.-0,5, слюдяная мука
В-24 СВ-13Х25Н18 40 - - 2 23 33 Сода кальцин.-0,5, слюдяная мука
В-35 СВ-13Х25Н18 45 - - 2 20 31 Сода кальцин.-0,5, слюдяная мука