Zavarivanje raznorodnih čelika - Branko Lukić

Cilj ove knjige je da prvenstveno tehnolozima zavarivanja ukaže na neke posobenosti koje se moraju uzeti u razmatranje prilikom zavarivanja pojedinih grupa čelika.

U literaturi postoji mali broj primera analiza izvedenih spojeva od raznorodnih čelika, a ova knjiga je autorov pokušaj da naznači neke smernice kojim bi se valjalo rukovoditi prilikom izbora postupka i propisivanja tehnologije zavarivanja.

Primena Šeferovog dijagrama je veoma bitna u propisivanju tehnologije zavarivanja visokolegiranih čelika raznorodnih struktura. Potrebno je da se pre zavarivanja raznorodnih čelika provere fizčko-hemijske karakteristike materijala radi sagledavanja eksploatacionih uslova. Zavarivanje bilo koja dva čelika raznorodne strukture traži da tehnolog poznaje karakteristike svakog čelika ponasob, zatim eksploatacione uslove kako pojedinačno, tako i one eksploatacione uslove koje čelici zajedno mogu da podnesu. Ovo je samo tehnološki aspekt posmatranja zavarivanja, dok se metalurški aspekti takodje moraju uzeti u razmatranje, jer promena strukture metala šava i zone uticaja toplote (ZUT) je veoma bitno .

Promene strukture zavarenog spoja raznorodnih čelika izazivaju najčešće difuzioni procesi nastali migracijom legirajućih elemenata. Difuzioni procesi utiču na formiranje intermetalnih tvrdih jedinjenja, koja smanjuju potrebne mehaničke karakteristike, a samim tim utiču i na eksploatacione uslove zavarene konstrukcije tj. zavarenih spojeva.

Knjiga "Zavarivanje raznorodnih čelika je koncipirana tako da ima dva poglavlja. Prvo kratko poglavlje daje osnovne napomene vezane za zavarivanje raznorodnih materijala, dok drugo poglavlje se odnosi na zavarivanje čelika. U drugom poglavlju prethodno su date napomene vezane za podelu čelika, shodno standardima i podeli Međunarodnog Instituta za Zavarivanje (MIZ). Zavarivanje raznorodnih čelika podrazumeva zavarivanje raznorodnih elika iste strukture. Raznorodni čelici iste strukture razlikuju se preme hemijskom sastavu, a samim tim i fizičko-hemijskim karakteristikama.

Deo 5.3 Podela visokolegiranih čelika

Pod visokolegiranim čelikom podrazumeva se legura koja sadrži vise od 45% Fe (gvožđa) sa tim da zbir svih legirajućih elemenata nije manji od 10% i da sadržaj jednog od legirajućih elemenata bude najmanje 8%.

Podela Visokolegiranih čelika u zavisnosti od osnovnih svojstava l namene:

• Visokolegirani čelici otporni prema koroziji
• Vatrootporni za rad bez opterećenja spoljnim silama
• Vatrootporni za rad pod opterećen|em spoljnim silama
• Podela Visokolegiranih ćelika prema strukturi:
• Feritni
• Martenzitni
• Mešoviti (martenzimo-feritni, austenitno-martenzitni i austenitno-feritni čelici)

Podela Visokolegiranih čelika prema hemijskom sastavu:

• Hromm čelici (Cr-čelici)
• Hrom-nikl čelici
• Hrom-manganski čelici
• Hrom-nikl-manganski ćelici

Ovi čelici, zavisno od potrebe, mogu biti visoke čistoće sa dodacima legirajućih elemenata kao što su: molibden (Mo), volfram (W), azot (N), ili sa stabilizirajućim elementima strukture: titanom (Ti), niobijumom (Ni), tantalom (Ta), itd.

Prema preporukama Medjunarodnog instituta za zavarivanje, visokolegirani čelici iz grupc V koji su podeljeni prema hemijskom sastavu, lmaju posebnu podgrupu ćelika za hemijsku industriju.

Visokolegirani čelici za hemijsku industriju, odnosno hemijski otporni - nerđajući ćelici mogu se podeliti prema strukturi na:

• Hromne martenzitne
• Hromne feritne
• Hrom-nikl austenitne čelike

Hrom martenzitni čelici imaju mogućnost tcrmičke obrade, tj. kaljenja i otpuštanje.

Ovi čelici dobro podnose naprezanjc 1 udarna opterećenja. Procenat hroma Cr u čeliku je Cr <17%. Tvrdoća im se kreće od 140-560 HB. Toplotnom obradom se neznatno menja struktura.

Ovi čelici mogu se kovati i valjati na temperaturama T— 1150-900oC.
Hrom feritni čelici, ne mogu se kaliti. Hrom feritni čelici imaju procenat hroma Cr>17%, Sa nižim sadržajem ugljenika C i hroma Cr može se pojaviti ukrupljenje zrna na temperaturama iznad 1000T- (Zona 1. u šeflerovom dijagramu siika 9).

Ako dodje do porasta zrna ne može se naknadnom termičkom obradom postići usitnjavanje. Ovi čelici se brzo hlade