Механические и служебные свойства сварных соединений мартенситно-стареющих сталей

Механические и служебные свойства сварных соединений мартенситно-стареющих сталей

Механические свойства сварных соединений

Проведение после сварки упрочняющей термообработки делает сварное соединение равнопрочным основному металлу в случае идентичности химического состава. Однако небольшое снижение пластичности и вязкости металла шва может определить возникновение хрупкого разрушения, когда в условиях высокопрочного состояния уровень данных показателей для основного металла близок к минимально допустимым. Поэтому уровень прочности металла шва обычно не стремятся повысить сверх σ_в 1700 МПа. В тех случаях, когда для обеспечения работоспособности конструкции важна ударная вязкость, применяют сварку без последующей термообработки. При этом предел прочности соединений близок σ_в 1000 МПа при KCU =1 МДж/м². При многослойной сварке применяют подогрев предотвращающий охлаждение наплавленных слоев ниже температур γ–α-превращения с явлением подстаривания. В противном случае старение мартенсита нижних слоев сопровождается возрастанием прочности и твердости и снижением вязкости металла шва. При этом достигается комплекс механических свойств, промежуточный между свойствами закаленного и термоупрочненного состояния. Для ряда мартенситно-стареющих сталей повышения надежности сварных соединений достигают отказом от проведения старения после сварки или применяют подстариванием при более низкой температуре (~350°С) для ограничения уровня прочности металла шва и околошовной зоны.

Служебные свойства сварных соединений

Температура эксплуатации мартенситно-стареющих сталей не превосходит 400°С в связи с явлениями старения и перестаривания. Высокая хладностойкость позволяет успешно эксплуатировать сварные изделия до температур - 70 - - 100°С, а из отдельных марок стали и при криогенных температурах. Важнейшее свойство сварных изделий - высокая несущая способность при приложении статических нагрузок, в том числе и при наличии концентраторов напряжений. Это не касается конструкций, работающих в условиях вибрационных нагрузок, где преимуществ по сравнению с высокопрочными низколегированными сталями не наблюдалось. При σ_0,2 ≥1400 МПа в ряде случаев отмечалось ускоренное развитие трещин в сварных соединениях. Другим перспективным направлением использования мартенситно-стареющих сталей является износостойкая наплавка.