Сварка углеродистых сталей

Категория:
Сварка металлов


Сварка углеродистых сталей

Для изготовления способом сварки строительных конструкций, различного оборудования и сооружений широко применяются низкоуглеродистые и некоторые среднеуглеродистые конструкционные стали в основном спокойной и полуспокойной плавки, выпускаемые в виде листов и фасонного проката (уголок, швеллер, двутавр).

Низкоуглеродистые стали по степени свариваемости относятся к группе хорошо сваривающихся сталей и имеют наилучшую свариваемость в сравнении с другими сталями. Сварку таких сталей рекомендуется вести на максимально допустимых режимах. , Необходимые пластические свойства таких сталей обеспечиваются в шиком диапазоне режимов, поэтому, как правило, не требуется специальных технологических мероприятий для предотвращения, образования закалочных структур и появления кристаллизационных трещин.

Примеры некоторых марок низкоуглеродистых сталей с хорошей свариваемостью:
— углеродистые обыкновенного качества СтО, Ст1 пс, Ст1’ сп, Ст2 пс, Ст2 сп, СтЗ пс, СтЗ Гпс, Ст4 пс, Ст4 сп, ВСтЗ пс, ВСтЗ сп, ВСтЗ Гпс, ВСт2 сп;
— углеродистые качественные 05; 08; 10; 15; 20;
— углеродистые котельные 12К, 15К, 16К, 18К, 20К, 22К.

Для сварки низкоуглеродистых сталей применяют электроды типов Э42, Э46 с различными видами покрытий (рутиловое, целлюлозное, кислое, смешанное). Выбор типа и марки электродов должен обеспечивать равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварных швах. Примеры марок электродов: МР-3, ОЗС-4, ОЗС-6, АНО-3, АНО-4, ОММ-5, ОМА-2, ЦМ-7.

При изготовлении ответственных сварных конструкций, когда требуется обеспечить стойкость сварных соединений в условиях ударных и вибрационных нагрузок, а также в условиях пониженных и повышенных температур, применяют электроды типов Э42А, Э46А, Э50А с основным покрытием, обеспечивающие металл шва с повышенными пластическими свойствами и стойкостью против образования кристаллизационных трещин. Примеры марок таких электродов: УОНИИ-13/45, УОНИИ-13/55, СМ-11, ОЗС-2, АНО-7, ТМУ-21. Механические свойства металла швов, выполненных этими электродами, как правило, выше аналогичных свойств основного металла.

Сварка низкоуглеродистых сталей, как правило, не требует предварительного подогрева. Однако в некоторых случаях, специально сговоренных в технической документации, предварительный подогрев до температуры 120—150° применяется для предупреждения появления кристаллизационных трещин. Такая потребность иногда возникает при сварке угловых швов толстого металла, при сварке первого слоя многослойных стыковых швов толстого металла, особенно если сварка толстого металла производится при низких температурах.

Среднеуглеродистые стали для изготовления сварных конструкций находят ограниченное применение. Для изготовления строительных конструкций могут использоваться только среднеуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,35%, имеющие удовлетворительную свариваемость. Примеры некоторых марок таких сталей:
— углеродистые обыкновенного качества: Ст5 всех групп и Ст5 Гпс;
— углеродистые качественные: 30 и 35.

Повышенное содержание углерода в таких сталях обуславливает определенные трудности при их сварке. Такие стали склонны к образованию кристаллизационных трещин в металле шва и закалочных структур в околошовной зоне. Для устранения этих нежелательных явлений, а также для обеспечения необходимой пластичности сварного соединения в большинстве случаев рекомендуется применять предварительный и сопутствующий подогрев основного металла до температуры 150—300°. В некоторых случаях рекомендуется и последующий подогрев, чтобы обеспечить замедленное остывание сварного соединения.

Сварка среднеуглеродистых сталей без предварительного подогрева при температурах ниже +5 °С не рекомендуется.

В процессе сварки среднеуглеродистых сталей необходимо выполнять определенные условия, обеспечивающие пониженное содержание углерода в металле шва и предупреждающие образование закалочных структур. Необходимо стремиться уменьшать долю основного металла в металле шва. С этой целью обязательно применять сварные соединения с разделкой кромок; применять электроды с пониженным содержанием углерода в стержне; сварку вести на режимах, обеспечивающих минимальное проплавление основного металла (небольшой диаметр электрода, пониженная величина сварочного тока); стремиться получить шов с повышенным значением коэффициента формы шва. Для сварки рекомендуется использовать электроды с повышенным коэффициентом наплавки. Рекомендуется уменьшать скорость сварки, при многослойной сварке избегать наложения широких слоев, заполняя каждый слой в несколько проходов. Сварку рекомендуется вести короткой дугой участками небольшой длины. Все эти мероприятия будут создавать дополнительные условия для замедления остывания сварного соединения.

Для сварки среднеуглеродистых сталей применяют электроды типов Э42А, Э46А, Э50А с основным покрытием. Примеры марок таких электродов: УОНИИ-13/45, УОНИИ-13/55, УП-1/45, ДСК.-50, АНО-7, ТМУ-21.

—

Для сварки среднеуглеродистых сталей чаще всего mil-меняют предварительный подогрев до температуры 250 — 300°С. Однако сварка с подогревом обладает серьезными эксплуатационными недостатками. Кроме того, чрезмерный подогрев может вызвать образование трещин вследствие увеличения провара основного металла и связанного с этим повышения содержания углерода в металле шва.

Для снижения доли основного металла в металле шва дуговую сварку среднеуглеродистых сталей, как правило, ведут с разделкой кромок на режимах, обеспечивающих минимальное проплавление основного металла и максимальное значение коэффициента формы шва.

Сварку под флюсом среднеуглеродистых сталей ведут на режимах, не характерных для этого высокопроизводительного способа, в связи с чем он не получил широкого применения при изготовлении конструкций из среднеуглеродистых сталей.

Для сварки под флюсом применяют флюсы АН-348-А и ОСЦ-45 и сварочные проволоки Св-08А, Св-08ГА и Св-10Г2.

Для ручной сварки среднеуглеродистых сталей применяют электроды с фтористокальциевым покрытием УОНИ-13/55 и УОНИ-13/45, обеспечивающие достаточную прочность и высокую стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин.

Технология сварки среднеуглеродистых сталей в углекислом газе, как и сварки их покрытыми электродами и под флюсом, основана на снижении доли основного металла в металле шва и обеспечении благоприятной формы провара. Сварка в углекислом газе для изготовления конструкций из среднеуглеродистых сталей применяется мало.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум