Методика модернизации сварочных технологий: от теории к практике. Тимур Зуфарович Абдуллин

из-за образования метастабильных структур в околошовной зоне, нагретой выше температуры Ас3, и разупрочнением в участках, нагретых в интервале температур Ас3 – температура отпуска стали. Образование хрупких структур (троостита, мартенсита) и суммирование напряжений, вызванных неравномерным нагревом и структурными превращениями, могут привести к потере пластичности металла и вызвать разрушение конструкций в процессе их изготовления. Для предотвращения образования холодных трещин необходимо использовать сопутствующий нагрев во время сварки, а в некоторых случаях – выдержку сварных соединений при определённой температуре после окончания сварки.

      Эксплуатационная надёжность конструкций из металла повышенной толщины может быть обеспечена после стабилизации структуры и снятия напряжений путём отпуска сварных соединений. При этом температура отпуска сварных соединений хромомолибденованадиевых сталей должна быть не ниже 700° C, поскольку выпадение дисперсных карбидов ванадия из твёрдого раствора при низких температурах отпуска может привести к охрупчиванию металла околошовной зоны и возникновению локальных разрушений сварных соединений как в процессе отпуска, так и в ходе эксплуатации конструкций.

      Учитывая все положительные технологические и эксплуатационные свойства стали 12МХ, очевидна необходимость ее применения. Эта сталь может использоваться для изготовления труб пароперегревателей, трубопроводов и коллекторных установок высокого давления, поковок для паровых котлов и паропроводов, деталей цилиндров газовых турбин, а также в качестве основного слоя при производстве горячекатаных двухсловных коррозионностойких листов. Рекомендуемая температура применения стали 12МХ составляет до 510° C, температура интенсивного окалинообразования – 570° C, а срок службы – более 10 000 часов.

      1.2. Химический состав и физические свойства стали 12МХ

      Сталь 12МХ относится к группе теплоустойчивых низколегированных сталей перлитного класса, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенных температур и давления. Данная сталь обладает оптимальным сочетанием механических свойств и термостойкости, что делает её подходящей для изготовления оборудования, используемого в нефтегазовой отрасли.

      Химический состав стали 12МХ представлен в таблице 1.1.:

      Таблица 1.1. Химический состав в % стали 12МХ

      Механические свойства стали 12МХ при температуре 20° C приведены в таблице 1.2.:

      Таблица 1.2. Механические свойства стали 12МХ

      при t=20° C

      Твёрдость материала после отжига не должна превышать 217 HB, что подтверждает его способность сохранять необходимые механические свойства после термической обработки.

      Таким образом, сталь 12МХ, обладая сбалансированным химическим составом и соответствующими механическими свойствами,