10Х11Н20Т3Р

Сварка стали марки 10Х11Н20Т3Р: эта марка стали относится к сталям аустенитного класса. Хромоникелетитаноалюминиевые аустенитные стали 10Х11Н20Т3Р и X11H23T3MP применяются для изготовления турбинных дисков, различных кольцевых деталей и т. п. По жаропрочным свойствам указанные стали весьма близки к сплаву на никелевой основе ХН77ТЮР, равноценны сплаву ХН77ТЮ и среди сплавов на железной основе являются одними из наиболее жаропрочных. При температурах 500—650° С эти стали по механическим свойствам несколько уступают сплаву ХН77ТЮР, а при 700 и 750° С очень близки к нему. По сравнению с хромомарганценикелевыми сталями, например 37Х12Н8Г8МФБ, стали типа Х10Н20 обладают большей жаропрочностью и рекомендуются для изготовления наиболее нагруженных деталей. Введение в эти стали бора заметно повышает их жаропрочность.

Высокие жаропрочные свойства сталей типа Х10Н20 достигаются после термообработки, состоящей из закалки с температур 1100—1200° С и последующего старения при 700—800° С. Чем больше сечение изделия, тем выше должны быть температуры закалки и старения. Для малых сечений хорошие результаты получаются после закалки на воздухе с 1100—1150° С, а для больших сечений после закалки на воздухе с 1150—1180° С. В первом случае достаточно старение в течение 16 ч при 700° С, а во втором температуру старения необходимо повышать до 750 — 800° С.

Чем выше содержание титана и алюминия в сталях, тем выше их способность к упрочнению при старении в интервале умеренных температур и тем ниже пластичность стали после старения. Минимальную прочность и твердость стали имеют в закаленном состоянии с температуры 1100—1200° С. В процессе нагрева закаленной стали в интервале температур 450—800° С происходит ее дисперсионное твердение.

Электрошлаковую сварку осуществляют пластинчатым электродом при использовании поковок толщиной 90—120 мм. В качестве присадочного материала используют кованые электроды из тех же марок сталей, а также из сплавов ХН78Т и ХН77ТЮР.

Большие скорости сварки и значительный сварочный ток неизбежно сопровождаются появлением кристаллизационных трещин в металле шва. При использовании флюса АНФ-7 возможно появление несплавления.

При сварке стали 10Х11Н20Т3Р электродами из сплава ХН78Т металл шва и околошовная зона не имеют дефектов. Однако использование этого сплава в качестве присадочного металла нецелесообразно ввиду недостаточной жаропрочности металла шва. Металл шва несколько отличается по химическому составу от свариваемой стали вследствие некоторого угара титана и алюминия.

Сталь 10Х11Н20Т3Р сваривается с использованием электродов того же состава, что и сталь X11H23T3MP. Специфическая особенность электрошлаковой сварки сталей, не содержащих молибдена — образование горячих трещин в околошовной зоне. Их избегают путем увеличения ширины провара и с помощью предварительной термообработки поковок. Электрошлаковый переплав таких сталей способствует предотвращению горячих околошовных трещин при сварке.