Сварка мартенситных и мартенситно-ферритных сталей

Стали мартенситного класса в условиях сварочного термического цикла в участках ЗТВ, а также металле шва (если химсостав его подобен основному металлу) закаливаются на мартенсит. Высокая твердость и низкая деформационная способность металла с мартенситной структурой в результате деформаций, сопровождающих сварку, а также длительного воздействия остаточных и структурных напряжений может привести к образованию холодных трещин.

Для улучшения структуры и свойств необходим высокий отпуск. Структура после отпуска – сорбит отпуска с небольшим количество феррита. Термообработку необходимо делать сразу же после сварки, либо после 10 часов выдержки при температуре 110−120ºС.

Следует отметить, что при таких швах последующая термообработка по режиму, благоприятному для измененного сварочным термодеформационным циклом основного металла, как правило, ухудшает свойства металла шва и вызывает резкие перепады остаточных напряжений вблизи границы сплавления. Поэтому термообработку для таких сварных соединений обычно не применяют.

Благоприятное влияние на свойства сварных соединений оказывает модифицирование металла швов, предупреждающее рост зерен и применение более жестких режимов, т.к. крупнозернистый металл швов и ЗТВ склонен к образованию трещин больше, чем мелкозернистый. Повышение жесткости свариваемых изделий увеличивает вероятность образования трещин, причем в большей степени тем, чем меньшей деформационной способностью обладает закаленный металл.

Свойства сварных соединений с точки зрения равнопрочности с основным металлом зависят не только от режима термообработки после сварки, но и от режима термообработки изделия перед сваркой. Так, если отпуск после закалки перед сваркой проводили при температурах ниже тех, которые используют при термообработке после сварки, то обычно в сварных соединениях обнаруживается наиболее слабая зона в нескольких миллиметрах от границы сплавления, в которой при сварке достигались температуры наиболее разупрочняющего отпуска.