Сварка низколегированных конструкционных сталей

Категория:
Сварка металлов


Сварка низколегированных конструкционных сталей

В связи с увеличением выпуска металлургической промышленностью низколегированных сталей появилась возможность шире использовать такие стали в строительно-монтажном производстве. Из них изготовляют ответственные трубопроводы и конструкции, работающие в тяжелых условиях эксплуатации, низких и высоких температур, динамических и вибрационных нагрузок. Низколегированные стали имеют значительно лучшие механические характеристики, чем низкоуглеродистые стали. Применение низколегированных сталей позволяет снизить вес конструкций за счет уменьшения сечения элементов при одновременном повышении надежности

Низколегированные низкоуглеродистые стали можно отнести к группе хорошо сваривающихся сталей. Технология сварки таких хталей незначительно отличается от технологии сварки низкоугле-подистых сталей. Примеры марок таких сталей: 09Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 12ГС, 16ГС, 17ГС, 14Г2, 14ХГС, 10ХСНД, 15ХСНД. Содержание углерода в таких сталях не превышает 0,22%, легирующие элементы содержатся в небольших количествах. Сваривают такие стали в общем случае без предварительного подогрева и последующей термообработки.

Низколегированные низкоуглеродистые стали более чувствительны к образованию внутренних напряжений, имеют несколько меньшую стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин и несколько большую склонность к образованию закалочных структур в сварном соединении при повышенных скоростях охлаждения в сравнения с низкоуглеродистыми сталями. Это объясняется усилением отрицательного влияния углерода, присутствием легирующих компонентов.

В процессе сварки таких сталей, как правило, предусматривается операция вырубки металла в корне шва с последующей его подваркой. Не допускаются резкие переходы от основного металла к наплавленному, кратеры должны быть тщательно заплавлены, швы должны иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность. При многослойной сварке необходимо производить тщательную очистку от шлака, последним накладывается декоративный (отжигающий) валик. При проектировании конструкций рекомендуется избегать соединений, имеющих швы замкнутого контура. Если же такие соединения необходимы, то их сваривают короткими участками, обеспечивая подогрев до температуры 150—250 °С и замедленное охлаждение. Предварительный подогрев необходим также при сварке металла большой толщины и сварке при низких температурах.

Для сварки используются электроды типов Э42А, Э46А, Э50А с основным покрытием. Такие электроды обеспечивают металл шва хорошо раскисленный, с повышенной пластичностью и ударной вязкостью. Примеры марок таких электродов: УОНИИ-13/45, УОНИИ-13/55, ДСК-50, СК-2-50, ТМУ-21, АНО-7, СМ-11, АНО-8.

Низколегированные среднеуглеродистые стали в основном относятся к группе удовлетворительно сваривающихся сталей. Некоторые из них имеют ограниченную свариваемость. Примеры марок таких сталей: 20ХГ2С, 25Г2С, 25ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА, 35ХГСА. Такие стали считаются сталями повышенной прочности. Повышенное содержание углерода и легирующих компонентов резко повышает склонность таких сталей к закалке. Склонность к закалке сварного соединения и высокие механические свойства основного металла создают определенные трудности при сварке таких сталей.

В процессе сварки таких сталей околошовная зона закаливается и теряет пластичность, что резко повышает вероятность возникновения холодных трещин. Для уменьшения скорости охлаждения околошовной зоны при сварке таких сталей, как правило, применяют предварительный подогрев до температуры 150—350 С, некоторые стали требуют последующей термообработки (отжиг, отпуск). Иногда некоторые из таких сталей сваривают без предварительного подогрева, но применяют специальные технологические приемы, обеспечивающие снижение скорости охлаждения сварного соединения. К таким приемам относятся сварка способами «горка», «каскадом», блоками, короткими участками на максимальных режимах.

При сварке конструкций из низколегированных среднеуглеродистых сталей повышенной прочности технология сварки в каждом конкретном случае должна тщательно прорабатываться, к кфалификации сварщиков предъявляются повышенные требования, рекомендуется выполнять следующие правила:
— применять электроды, обеспечивающие металл шва, близкий по химическому составу и структуре к основному металлу;
— для устранения возможности появления холодных трещин не допускать в металле шва содержания водорода, с этой целью свар, ку вести только на постоянном токе, применять электроды, тщательно прокаленные;
— свариваемые кромки и стыкуемые поверхности тщательно зачищать на расстоянии 20—30 мм, не допускать на них ржавчины, окалины, влаги, смазки;
— по возможности вырубать корень шва с последующей его подваркой, сварку вести одновременно нескольким сварщикам;
— при двусторонней сварке стыковых соединений первым следует выполнять шов со стороны, противоположной прихваткам, в этом случае при обязательной вырубке корня шва прихватки удаляются;
— если предусмотрена термообработка, то проводить ее необходимо сразу же после окончания сварки.

Для сварки таких сталей применяются электроды типов Э46А, Э50А, Э60, Э70, Э85 с основным покрытием. Примеры марок таких электродов: УОНИИ-13/45, УОНИИ-13/55, УОНИИ-13/65,. УОНИИ-13/85, СК-2-50, АНО-Ю, ДСК-50, ЦЛ-18-63, НИАТ-ЗМ.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум