Відпрацювання технології лазерного багатопрохідного зварювання стикових з’єднань теплостійкої сталі 25Х2НМФА

Анотація

При виготовленні конструкцій з теплостійких сталей застосовують різні способи дугового зварювання. Високі значення тепловкладення і погонної енергії призводять до формування мікроструктури перегрівання в шві і зоні термічного впливу (ЗТВ), що сприяють утворенню гарячих і холодних тріщин, а також зниженню ударної в'язкості. Сучасний період розвитку технологій зварювання характеризується все більшим поширенням застосування лазерного процесу при виготовленні та ремонті відповідальних товстостінних виробів із легованих високоміцних сталей. Значною мірою це обумовлено розробкою більш потужних, економних та дешевих лазерів нового покоління та способів гібридних та комбінованих лазерне-дугових, лазерне-плазмових та подібних процесів. Лазерне зварювання товстостінних деталей пов’язано з подоланням значних технологічних труднощів, які обумовлені особливостями самого лазерного випромінювання та конструкції зварюваної розробки товстого металу. В результаті проведених досліджень розроблено та відпрацьовано технологію лазерного зварювання кореневих швів стикових з'єднань теплостійкої сталі 25Х2НМФА без присадкового дроту та з присадним дротом. Досліджено вплив обробки кромок стиків на геометрію зварних з’єднань. Вибрано U-подібне оброблення кромок, що сприяє отриманню швів з високою якістю та гарним формуванням зворотного валика. Визначено раціональні діапазони зміни режимів зварювання для кореневого шва та наступних проходів. Виконано оцінку варіантів двох технологічних схем заповнення розробки кромок. Встановлено, що лазерне зварювання теплостійких сталей необхідно виконувати з попереднім та супутнім підігрівом до 250-300 ºС. Показано, що багатопрохідне лазерне зварювання теплостійких сталей забезпечує необхідні механічні властивості металу шва та зварних з'єднань.

Ключові слова: теплостійка сталь, стикові зварні з’єднання великої товщини, лазерне зварювання, технологія, структура, механічні властивості.