Reliability estimation of the austenitic steels welded joints

Abstract

The reliability of the welded joints of high-temperature (oxidation-resistant) and heat resistant (to 1100 °С) austenitic steel 20Х23H18 (Х20CrNi23-18, EN 10028-7 ) by the executed manual arc welding (111 EN 24063) by the coated electrodes of different classes was evaluated. It is proposed the method of evaluating the reliability of the welded joints by using maximum hardness of the weld material and near-weld zone and the plasticity of structure. It is known that when the connections are being investigated, the smallest reliability have connections that were welded by copper (UTP- 34N) electrodes, and greatest – by austenitic (UTP-068HH) and austenite-ferrite (UTP-65D) electrodes.

Svarbiausios karščiui atsparių plienų ir lydinių savybes yra: ilgalaikis stiprumas, ilgalaikis valkšnumas ir patikimumas (nesuirimo tikimybė). Didelis medžiagų stiprumas suvirintosiose konstrukcijose gali būti pasiekiamas tik tada, kai jis derinamas su kitomis medžiagų savybėmis ir svarbiausia – su suirimo tąsumu. Priklausomai nuo metalo deformacijos laipsnio prieš suyrant skiriamas tąsusis, tarpinio pobūdžio ir trapusis suirimas. Trapusis suirimas įvyksta labai greitai, todėl yra ypač pavojingas. Metalas, kurio struktūroje yra 40 % ir daugiau martensito, suyra trapiai. Tąsusis irimas yra ilgalaikis procesas, taigi ne toks pavojingas. Darbe tiriama karščiui atsparių austenitinės rūšies (20X23H18 GOST5632-72, arba X20CrNi23-18 EN10027-1) plienų suvirintųjų jungčių patikimumas. Buvo virinama rankomis (LST EN 24063) nuolatine priešingojo poliškumo srove įvairių tipų glaistytaisiais elektrodais. Siūloma suvirintųjų jungčių patikimumą vertinti pagal sujungimo kietumą ir struktūrą. Nustatyta, kad patikimiausios yra tiriamųjų sujungimų jungtys, suvirintos austenitiniais UTP-068HH ir austenitiniais-feritiniais UTP-65D elektrodais, o mažiausiai patikimos – suvirintos variniais UTP-34N ir perlitiniais UONI-13/45 elektrodais.