ОТЖИГ ПОСЛЕ СВАРКИ

Назначение

Сварные соединения широко применяются для соединения двух и более деталей, например из проката в законченную металлоконструкцию, например, каркасы, фермы, мачты, также широко распространены сварно-литые и сварно-кованные изделия в качестве исходной заготовки для дальнейших манипуляций, в том числе механической обработки. Применение сварки значительно упрощает и удешевляет процесс изготовления изделия или заготовки, особенно сложной формы.

Прочность сварных швов при грамотной технологии сварки, с последующим снятием напряжений, практически не уступает прочности основных металлов. Неприемлемое условие качественного сварного соединения является отсутствие напряжений в свариваемых изделиях и небольшая концентрация углерода. Прокат с металлургических заводов поступает на рынок уже в отожжённом состоянии. Литые или кованые детали тоже должны свариваться в отожжённом состоянии, смотри статью термообработка литых заготовок.

Сварочный шов, по сути, является своеобразной локальной отливкой со свойственными отливкам дефектами, возникающими после затвердевания металла. Для ответственных свариваемых заготовок рекомендуется проводить объёмную или локальную термическую обработку для минимизации внутренних напряжений и дефектов сварочных швов.

Структура наплавляемой стали содержит преимущественно столбчатые кристаллы, ликвацию, в шве повышенное содержание газов и посторонних включений. Соединения основного и наплавленного металла всегда предусматривает прослойку неполного расплавления, слой незначительный, находится по границе расплава и представляет преимущественно крупнозернистую, Видманштеттову структуру. В глубину от стыка к основному металлу зерно уменьшается до размера зерна стали-основы.

Строение среза шва отображено на рисунке 1.

Рис 1. - Строение сварочного шва с указанием температур при сварке.

Механические свойства по сечению самого сварочного шва и его околошовной зоны неоднородны, по прочности.

• Зона перехода обладает сниженной механической прочностью.
• Участок нормализации, обладает, наоборот, более высокой прочностью.
• Зона синеломкости, имеет сниженную ударную вязкость.

Сварочные швы из легированных сталей, при охлаждении, способны закаливаться, и могут обладать участками полной прокалки.

Минимизацию внутренних напряжений с улучшением характеристик сварочного шва и околошовной зоны производят термической обработкой, с зачисткой шва от шлака и наплывов. Термически обработанный шов не потрескается и не разрушится.

Высокий отпуск

Высоким отпуском снимают внутренние напряжения и выравнивают структуру

Средне- и низкоуглеродистые стали нагревают до температуры 600-660 градусов, производят выдержку 2-2,5 м на каждый мм сечения, далее охлаждают с печью или на спокойном воздухе. Скорость нагрева под отпуск будет зависеть от того, насколько сталь склонна к образованию трещин при закалке. Скорость охлаждения будет зависеть от химического состава стали. Допускается проводить отжиг всего изделия, включая сварочные швы. Подобный отжиг проводят, если необходима более мелкозернистая структура, чем до сваривания.

Отпуск после сварки можно проводить объёмный (нагревать всё изделие) или локальный, когда производится нагрев только зоны сварочного шва гибкими изолированными нагревателями, или индукторами (например, сварочные швы трубопроводов). Нормализацию проводят после сварки изделий, например труб, из легированных сталей диаметром до 120 мм небольшой толщины. Термообработка заключается в нагреве изделий в диапазоне температур 900- 950 °С с выдержкой и последующим охлаждением на воздухе.