Газовая сварка легированных сталей

Содержание

Методы сварки легированных сталей

Газовая сварка легированных сталей

Легирование сталей проводится для получения особых свойств, которые позволяют применять материал в различных экстремальных для обычных сталей условиях.

Сварка легированных сталей имеет свою специфику, потому что требуется не только получить необходимую физико-механическую надежность соединения шва, но и сохранить в нем характеристики основного сплава.

Свойства материала

По количеству специально вводимых примесей легированные (облагороженные) стали подразделяются на:

  • низколегированные;
  • среднелегированные;
  • сильнолегированные.

В низколегированных конструкционных сталях количество специально введенных примесей не превышает 2,5%. В среднелегированных оно доходит до 10%, в высоколегированных сплавах примесей более 10%.

Легирующими добавками чаще всего выступают хром, никель, молибден, марганец, вольфрам, алюминий, кобальт, ванадий, азот, бор, титан, кремний, ниобий. Легируют сплавы для получения высоких механических и прочих свойств.

Низколегированные

В низколегированных и малоуглеродистых сплавах присутствие углерода составляет меньше 0,18 %. Они обладают пластичностью, неплохой свариваемостью, и они нехрупкие.

Стали 14Г2, 15ГС являются низколегированными сталями. Высокие потребительские качества достигаются за счет применения марганца, хрома, никеля, кремния и закалки сплава. Добавки обеспечивают повышенную стойкость к коррозии.

Характеристики

Главными характеристиками качества сварки является резистивность свариваемых швов холодным трещинам, из-за хрупкости. Такие сплавы имеют малый процент углерода, никеля, кремния. При правильном режиме сварки и пир использовании требуемых присадок горячих трещин не будет.

Для каждого вида низколегированной стали имеются максимально допустимая и минимально допустимая скорость охлаждения сплава вокруг шва. В зависимости от этих пределов и выбирается диапазон выполнения сварочных работ. От этого зависит и величина предварительного подогрева заготовок.

При соблюдении пределов скорости охлаждения вокруг шва холодных трещин образовываться не будет.

Технология

Для ручной электрической сварки легированных сталей с 2,5% примесей применяются электроды Э70 и подобные ему с фтористо-кальциевым флюсом. Сила тока определяется толщиной металла, электрода, его маркой.

Сварка должна проходить без остановок. Перед следующим проходом температура сварочного шва и всего изделия должна быть выше температуры предварительного прогрева (более 200 °C).

При использовании флюса сталь варят постоянным током. Ток должен находиться в пределах 800 А, а напряжение 40 В. Скорость сварки должна находиться в диапазоне 13-30 м/час.

При стыковой сварке во избежание чрезмерной прочности сварного шва для его заполнения используют Св-08ХН2М. При сваривании заготовка должна лежать на флюсовой подушке, если применяется сваривание в один проход.

При сваривании низколегированных сплавов в инертной газовой среде применяются различные материалы. При работе в углекислоте используют проволоку Св-08Г2С, Св-10ХГ2СМА.

При работе с аргоном применяют марку Св-08ХН2ГМЮ. Она повышает механическую прочность швов и их стойкость на морозе. Ее советуют использовать для сварки угловых соединений.

При использовании газовой сварки для легированной стали из-за сильного длительного разогрева околошовной зоны свариваемой детали происходит выгорание легирующих металлов, что снижает коррозионную стойкость шва, его надежность.

Чтобы уменьшить отрицательное действие длительного перегрева для восстановления концентрации легирующих металлов в сварном шве применяется присадочная проволока СВ-10Г2, Св-18ХГС и им подобных.

После завершения процесса сварки для увеличения механической прочности шва его проковывают при температуре 800-850 ⁰C, затем нормализуют.

Среднелегированные

Среднелегированные стали в основном легируются никелем, хромом, молибденом, ванадием, содержание углерода превышает 0,4%. После закалки сталь становится прочной, вязкой и пластичной. Среднелегированные стали марок ХВГ, ХВСГ, 9ХС широко используются при изготовлении сверл.

https://www.youtube.com/watch?v=VWX4YmtEqu0

Эти сплавы изготавливают из чистой шихты. Ее очищают от серы, фосфора и других вредных включений. При необходимости применяют электрошлаковую переплавку, рафинируют с искусственными шлаками.

В результате получается сталь с прекрасными физико-механическими характеристиками. Для дополнительного повышения характеристик сплавов среднелегированную сталь подвергают закалке и ковке.

Обеспечение качества шва

Для обеспечения необходимого качества сварных швов, нужно выбирать сварочные материалы с таким расчетом, чтобы после сварки получался шов близкий по физикомеханическим качествам к свариваемому материалу.

Так как в процессе сварки участвует основной металл изделия, то применяемые сварочные материалы должны иметь количество легирующих примесей немного меньше, чем в основном металле. Это позволяет добиться необходимого уровня прочности и пластичности шва.

Когда свариваются высокопрочные среднелегированные стали с глубокой прокалкой, то необходимо выбирать такие сварочные материалы, которые минимизируют наличие водорода в сварочной зоне.

Это могут обеспечить низколегированные электроды, у которых в покрытии отсутствуют органические материалы, и которые перед использованием подвергаются высокотемпературной прокалке.

Кроме этого, при сварочных работах нужно избавиться от влаги, ржавчины и других веществ, которые могут насытить сварочную ванну водородом.

Электроды

При сварке среднелегированных сталей применяют электроды Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и проволоку Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х21Н10Г6.

При использовании аргонодуговой сварки с неплавящимся электродом можно получить хорошее качество сварных швов среднелегированных сталей.

Применение активирующих флюсов увеличивает глубину сварочной ванны. При автоматизированной сварке получается равномерная глубина проплавления металла. Для активирующих флюсов используют самый стойкий вольфрам.

Газосварка для среднелегированных металлов применяется с использованием ацетиленокислорода. Он дает качественный шов, но все же предпочтительней использование электросварки.

Высоколегированные

Высоколегированные сплавы, кроме других примесей, обычно содержат не менее 16% хрома и не менее 7% никеля. Благодаря этим и другим добавкам высоколегированные сплавы обладают высокой стойкостью к низким температурам, коррозии и высоким температурам.

Но каждая марка имеет свою специализацию, в которой она обладает предельными характеристиками. По назначению высоколегированные стали можно разделить на жаростойкие, жаропрочные и коррозионностойкие.

После термообработки они повышают свою прочность и пластичность. При закалке пластичные свойства у них улучшаются.

Специфичность

Высоколегированные сплавы имеют настолько выдающиеся характеристики, что их применяют везде, где позволяет это сделать целесообразность и цена продукта.

Но в каждом конкретном изделии требования к ним разные. Соответственно, при проведении сварочных работ к сварным швам предъявляются разные требования по прочности и пластичности, что приводит к разным подходам в сварочных работах. То есть здесь все индивидуально.

Наличие большого количества подходов в сварке высоколегированных сталей связано с тем, что они обладают очень специфичными теплофизическими свойствами.

Читайте также  Сталь 20юч характеристики применение

Они имеют низкий коэффициент теплопроводности и высокий коэффициент теплового расширения. В сочетании они предъявляют к процессу сварки противоречивые требования.

Низкая теплопроводность приводит к увеличению глубины проплавления стали. А высокий коэффициент температурного расширения вызывает деформации вплоть до коробления деталей. Для уменьшения коробления необходимо максимально сконцентрировать тепловую энергию. С этим хорошо справляется лазерная сварка.

При ручной электросварке высоколегированных сплавов проводятся те же мероприятия, что и при сварке среднелегированных сплавов. задача минимизировать попадание водорода в сварочную зону, иначе это вызывает появление пор и трещин.

Выбор технологи

Для высоколегированных сплавов применять газовую сварку не рекомендуется для кислотостойких сталей, так как она вызывает межкристаллитную коррозию. Даже при использовании в сварке жаропрочных сталей происходит коробление изделий.

https://www.youtube.com/watch?v=qGKOFw1MeZ4

Сварка под флюсом по сравнению с ручной электродуговой имеет большие плюсы благодаря тому, что процесс сварки происходит под защитой в постоянной среде с одинаковыми компонентами. Нет необходимости менять электроды, что вызывает образование кратеров.

Сварка под флюсом обеспечивает равномерный шов с заданными характеристиками благодаря защите сварочной ванны от воздействия внешней среды в виде водорода.

Кроме этого уменьшаются предварительные работы, так как разделка кромок нужна только при толщине более 12 мм, а ручная дуговая сварка требует разделку кромок производить при толщине металла более 5 мм.

Наиболее эффективной для легированных сталей является лазерная сварка благодаря высокой концентрации энергии на маленькой площади. Это позволяет практически устранить коробление и деформации. Многие легированные сплавы, можно сваривать между собой независимо от вида только при использовании лазерной сварки.

Источник: https://svaring.com/welding/soedinenie/svarka-legirovannyh-stalej

Сварка высоколегированных сталей: особенности и технология, видео

Газовая сварка легированных сталей

Легированными считают стали, которые содержат элементы, которые придают сплавам особенные свойства. Элементы называются легирующими. Чаще всего это никель, хром, молибден, вольфрам и т. д. процесс легирования необходим для повышения стойкости, гибкости, прочности, устойчивости к коррозии металла.

Выделяется три вида легированных сталей:

  • низколегированные — содержат легирующих элементов до 2,5%;
  • среднелегированные — содержат легирующих элементов до 10%;
  • высоколегированные — содержат легирующих элементов более 10%.

Каждый из видов подразумевает свои особенности сварки легированных сталей. Для краткого обозначения присутствующего элемента стали называются по его названию. Например, хромистыми, вольфрамовыми, никелевыми. Компоненты отмечаются буквами — Ю — алюминий, Ф — ванадий, Р — бор, Н — никель; Г — марганец.

Для определения назначения отдельного вида стали выделяются такие группы:

  • нержавеющие;
  • жаростойкие;
  • кислотостойкие;
  • окалиностойкие.

Низколегированные стали

От низколегированных сплавов требуется пластичность, хорошая свариваемость, высокая устойчивость к деформации. Наилучшие свойства такие стали приобретают после закаливания. В некоторых видах такие свойства достигаются низким содержанием углерода. Также для улучшения свойств добавляются дополнительные присадки, например, хром, кремний.

Такие виды металла отлично свариваются, имеют низкую степень ломкости при холоде ниже сорока градусов. Основным минусом низколегированного сплава считается слабая вибрационная устойчивость.

Сварные соединения сталей хорошо сопротивляются холодным трещинам и деформационному разрушения. Для сварки низколегированных сплавов используются специальные электроды, имеющие слабое водородное фтористо-кальциевое напыление. Технология сварки легированных сталей подразумевает быструю сварку определенных участков, чтобы не допустить охлаждение шва ниже температуры предварительного нагрева.

Сварка низколегированных сталей под флюсом проводится при помощи постоянного тока, который имеет обратную полярность. При сварке металлов в углекислом газе в качестве электродов используется порошковая проволока. Таким образом достигается большая прочность и холодоустойчивость, особенно швам изделия.

Низколегированные металлы не стоит варить газом, так как это серьезно ухудшает качество изделия — при выгорании легирующих элементов соединения склоны к коррозии и механическим разрушениям.

Среднелегированные стали

Для таких сплавов характерно более чем в два раза увеличенное содержание углерода. В качестве присадок чаще всего используются Ni, Mo, Cr, V, W. Идеальные характеристики металла достигаются закалкой и низким отпуском. Такие виды сталей тщательно очищают от различных видов неметаллических примесей. Для достижения оптимальных свойств используются переплавки, термомеханическая обработка.

Для надежности и износостойкости сварных швов необходимо получить идеальные химические показатели соединений. Сварочные материалы должны содержать меньший объем легирующих элементов, чем основной металл. С помощью правильно подобранного материала можно получить отличную прочность и другие качества шва при сварке легированных сталей.

Среднелегированные сплавы с высокой прочностью и уровнем прокаливания необходимо сваривать с помощью материалов, которые придадут соединениям максимальную возможность деформации.

Для таких целей используются низколегированные электроды, не содержащие органических веществ, которые прокалили при высоких температурах.

При сварке следует обеспечить оптимальные условия работы — не допускать наличия влажности, появления ржавчины в сварочной ванне, чтобы не повысить уровень водорода.

Оптимальным методом для легированных и углеродистых сталей является аргоновая сварка с неплавящимися электродами. Такой вид оптимален для механизированного проплавления, обеспечивая оптимальную глубину и равномерность процесса.

Газовая сварка легированных сталей осуществляется ацетиленом и кислородом, который обеспечивает высококачественный шов. Газы-заменители в данном случае применять не следует. Однако даже ацетилен и кислород не дает полной гарантии качественного шва. Этого можно добиться только путем использования дуговой сварки.

Высоколегированные стали

В состав высоколегированных сплавов входят Cr и Ni в повышенном содержании. Эти элементы придают металлам особенную структуру и свойства. Высоколегированные сплавы обладают большей устойчивостью к коррозии, низким и высоким температурам, более жаропрочные. В зависимости от сферы применения стали различаются на жаростойкие, жаропрочные, коррозионностойкие.

После пройденной специфической термической обработки высоколегированные сплавы становятся очень прочными и эластичными. При закалке пластичность данных металлов только повышается. На структуру сталей существенно влияет их химический состав и разновидности легирующих компонентов.

Технология сварки высоколегированных металлов

Высоколегированные сплавы имеют множество положительных характеристик, что позволяет использовать их для самых разнообразных изделий. Поэтому технология сварки высоколегированных сталей для каждого изделия могут быть отдельной. Эта особенность определяет разность в выполнении сварки для получения шва определенного типа и состава.

Особенности сварки легированных сталей

Особенности сварки легированных сталей регламентируются тепловыми особенностями сплава. Понижение тепловой проводимости может серьезно изменить температурное распределение температуры в области шва. При неправильной сварке такие показатели могут привести к деформации изделия. Для того чтобы избежать подобной проблемы сварка должна проходить с наибольшими температурами.

Ручная дуговая сварка допускает применение электродов с фтористо-кальциевым покрытием, таким образом возможно получение шва с оптимальным содержанием химических веществ. Для предотвращения перфорации при сварке высоколегированных сталей и сплавов в швах следует прокаливать электроды с особой тщательностью.

Газовая сварка не особенно подходит для такого типа металлов по причине нередких внутренних коррозий. Такой вид работ допустим для температуроустойчивых сплавов толщиной не более 2 мм. В швах может возникать заметная деформация.

Для более толстых пластин оптимальным вариантом является флюсовая сварка. Таким образом по всей поверхности соединения состав и характеристики металла остаются стабильными. Причиной явления является отсутствие сварных промежутков, связанных с заменой электродов, равномерностью плавки металла по поверхности шва.

Кроме того, место на котором проводятся работы надежно защищается от окисления легирующих компонентов. Что имеет особенно важное значение при сварке высоколегированных сталей.

Читайте также  Сталь хвг характеристики применение

Интересное видео

Источник: https://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-vysokolegirovannyh-stalei

Нюансы свариваемости легированных сталей

Газовая сварка легированных сталей

Легированная сталь – это сплав металлов. Основным элементом в нем является железо, дополняющееся углеродом, количество которого влияет на качество и сорт стали. В состав этого материала преднамеренно добавляется один или несколько элементов, кроме углерода, для создания требуемого свойства.

Виды стали.

К легирующим элементам относят:

  • молибден;
  • хром;
  • ванадий;
  • никель;
  • марганец;
  • бор.

Благодаря легированию повышается коррозионностойкость стали, ее твердость, долговечность и прочие качества. Чтобы иметь полное представление об этом материале, необходимо рассмотреть свойства свариваемости легированных сталей.

Основные виды легированной стали и ее свойства

Легированная сталь подразделяется на три вида:

  • низколегированная, легирующие элементы в которой не превышают 2.5%;
  • среднелегированная, с элементами от 2.5 до 10%;
  • высоколегированная, где элементов содержится более 10%.

В зависимости от преобладания тех или иных элементов, сталь так и называется, например хромистая, ванадиевая, хромоникелевая и т.д. Каждая легированная сталь маркируется по буквам: Х – хромистая, М – молибденовая, В – вольфрамовая, Ф – ванадиевая, Г – марганцевая, К – кобальтовая, Р – борная, Ю – алюминиевая, С – кремневая, Т – титановая, Б – ниобиевая, А – азотная.

Свойства и назначение легированных сталей.

Независимо от своей марки, такая сталь подразделяется по типам:

  • нержавеющая;
  • жаростойкая;
  • кислотостойкая;
  • окалиностойкая.

Благодаря разделам по типам определяется область применения каждого вида материала.

Низколегированный материал: характеристики

Низколегированные изделия наиболее распространены, так как свойства таких материалов модифицируются различными элементами. Это необходимо для того, чтобы обеспечить максимальную твердость, коррозийную стойкость, прочность, а также ударную вязкость, в отличие от материала, содержащего углерод. Чтобы добиться подобных качеств, сплавы подвергают термообработке.

В случае когда в низколегированном изделии большой процент углерода, чаще всего оно трудно сваривается. Ну, а при снижении углерода от 0.1 до 0.3% свариваемость максимально увеличивается, увеличивается и формуемость с сохранением прочности.

К самому популярному варианту относится нержавеющая сталь. Такой материал содержит минимум 10% хрома. Она способна противостоять образованию коррозии и пятен, в отличие от обычной модификации.

Свариваемость легированной стали

Легированная сталь нашла свое широкое применение в конструкциях мостов, высоких башнях и подъемном оборудовании.

Схема особенностей сварки высоколегированных сталей.

Благодаря повышенной ударной прочности, твердости, эластичности, используя инновационные дизайны, свариваются наиболее легкие конструкции и при этом происходит значительная экономия.

Сваривается подобная композиция довольно непросто, и этот процесс является сложным, который требует знаний и подготовки.

Проблема может состоять в том, что термическая обработка закаленной стали может привести к растрескиванию, в случае если не принять меры осторожности при свариваемости сталей.

Свойства стали, такие как прочность, твердость и пластичность, обеспечиваются воздействием специальных температур. Это называется закалкой и отпуском.

Принцип закалки заключается в возрастающем нагреве металла в печах до необходимой температуры. Сталь при такой температуре находится определенное время, далее резко подвергается охлаждению до комнатной температуры.

Первоначально закаленная сталь является хрупкой, а для восстановления пластичности важно произвести второй этап закалки, при котором сталь нагревается промежуточной температурой на протяжении требуемого времени и далее подвергается охлаждению.

Подобные процессы способны изменять микроструктуру стали, чтобы придать ей необходимые механические свойства. Даже несмотря на то что, используя различные способы сварки, легированная сталь подвергается неоднократному процессу нагревания и охлаждения.

При закалке, так же как и при сварке, материал приобретает твердость, хрупкость и склонность к растрескиванию из-за внутреннего напряжения.

Немаловажный фактор – это повышение температуры и скорость охлаждения, а также присутствие легирующих составляющих (их количество).

Чем опасен обычный водород?

Меры предупреждения деформирования сварных изделий из легированной стали.

При сваривании легированной стали самым опасным из газов является водород, так как он способен спровоцировать образование трещин. Как правило, он может проникнуть с влажными электродами или при других обстоятельствах, связанных с некачественной обработкой швов.

Чаще всего он поглощается при расплаве в атомарной форме, во время повышения температур, вследствие чего он отклоняется.

Так, применение низководородных электродов используют при сваривании сплавов стали в ограниченном месте. Такие электроды должны храниться в сухих местах, чтобы избежать впитывания влаги.

Особенности сварки легированной стали

При сварке подобной стали можно использовать любые методы, выбор которых может зависеть только от целей экономии и практичности.

Но все-таки важно соблюдать меры безопасности. К ним относится:

  • минимальный расход водорода;
  • нагревание свариваемого материала.

Это необходимо, чтобы исключить холодные трещины. С учетом этих причин экранированная сварка должна производиться с применением низководородных электродов. При этом выбор присадочного металла должен соответствовать металлу свариваемого шва не по химическому составу, а с учетом механических свойств, которые образуются в процессе термообработки. Большинство электродов не соответствует принятым стандартам специального назначения.

https://www.youtube.com/watch?v=PCa_1sNODNE

газа вольфрама в дуговой сварке является оптимальным, для того чтобы минимизировать содержание водорода.

Сваривание легированной стали должен выполнять только квалифицированный мастер и с соблюдением технологических правил. Сварка должна производиться в кратчайшие сроки и желательно в непрерывном режиме. Сваривать сталь, предрасположенную к образованию трещин, следует в закрытом пространстве, где температура должна быть не ниже 40 градусов.

Свариваемый материал должен быть абсолютно чистым и сухим, и на нем не должно быть влажных образований. Сварка должна выполняться при постоянном переменном токе, который выбирается с учетом толщины стали.

При обработке высоколегированной стали можно применять также ручную дуговую или механизированную сварку с применением флюса или с использованием защитных газов.

Источник: https://moyasvarka.ru/process/svarivaemost-legirovannyx-stalei.html

Сварка сталей разного типа, таких как легированные, аустенитные и жаропрочные

Газовая сварка легированных сталей

В целях придания металлу определенных физико-механических свойств и изменения его строения проводится легирование металла.

В результате данного процесса удается повысить твердость, износостойкость, а также придать металлу высокую стойкость к коррозии.

В качестве основных легирующих элементов выступают никель, хром, марганец, молибден, вольфрам, кремний. В зависимости от количества легированных элементов стали делятся на:

  • — низколегированные (содержание легирующего элемента составляет менее 5%);
  • — среднелегированные (5-10%);
  • — высоколегированные (более 10%).

Соответственно, сварка легированных сталей проводится с учетом их состава.

Технология сварки низколегированных сталей

Основными критериями свариваемости низколегированных сталей является сопротивляемость сварных соединений хрупкому разрушению и холодным трещинам. Как правило, в таких металлах в ограниченном количестве содержаться C, Ni, Si, S и P, поэтому их сварка требует соблюдения особых режимов и использования присадочных материалов, которые позволяют избежать появления трещин.

В зависимости от максимальной и минимальной скоростей охлаждения металла околошовной зоны определяются необходимая температура предварительного подогрева и диапазон режимов сварки. Учитывать максимальную скорость охлаждения низколегированных металлов надо для того, чтобы не допустить образования в околошовной зоне холодных трещин.

При ручной электродуговой сварке низколегированных сталей используются электроды с низко-водородным фторо-кальциевом покрытии. Наиболее широко применяются электроды типа Э 70, соответствующие ГОСТу 9467-75.

Сварка должна выполняться постоянным током при обратной полярности. При этом необходимо следить, чтобы наплавленный электродами металл соответствовал следующему химическому составу (в процентах):

  • — Ni – 1,3…1,8;
  • — Mo – 0,2…0.4;
  • — Cr – 0,6…1,0;
  • — Mn – 0.8…1,2;
  • — S – до 0,03;
  • — Si – 0,2…0.4;
  • — Р – до 0,03;
  • — С – до 0,10.
Читайте также  Карбоновая сталь что это?

Выбор сварочного тока осуществляется в соответствии с диаметром и маркой электрода. Также необходимо учитывать расположение шва в пространстве, толщину свариваемого металла и вид соединения.

Сварка технологических участков должна проводиться без перерывов, при этом температура сварного соединения не должна опуститься ниже температуры предварительного подогрева.

Кроме того, не допускается его нагрев выше 200 градусов перед выполнением следующего прохода.

к меню ↑

Сварка под флюсом низколегированных сталей

Технология данного способа сварки предполагает использование постоянного тока обратной полярности. Также нужно соблюдать следующие условия:

  • — максимальная сила тока не должна превышать 800 А;
  • — максимальное напряжение дуги – не более 40 В;
  • — скорость сварки – 13-30 м/ч.

При соединении низколегированных металлов толщиной до 8 мм применяется односторонняя однопроходная сварка, которая выполняется на флюсовой подушке или на остающейся стальной подкладке.

https://www.youtube.com/watch?v=AMbf4AxylbM

Для швов таких сталей, сваренных под флюсом, характерна высокая стойкость к коррозии в морской воде, что обеспечивается за счет активного участия в процессе основного металла, а также высокого содержания легирующих элементов.

к меню ↑

Газовая сварка

При газовой сварке низколегированных металлов стоит учитывать, что она характеризуется повышенным выгоранием легирующих примесей и разогревом свариваемых кромок, а также пониженной стойкостью к коррозии. В результате полученные сварные соединения обладают более низкими качествами по сравнению с другими способами сварки легированных сталей.

Поэтому для повышения механических свойств шва целесообразно применять проковку при температуре 800-850 градусов, после чего проводится нормализация.

В качестве присадочных материалов для низколегированных сталей при газовой сварке применяется проволока марок Св-08, Св-08А, СВ-10Г2, для ответственных швов – и Св-18ХМА и Св-18ХГС.

В то же время одним из эффективных способов соединения низколегированных сталей считается их сварка в углекислом газе с одновременным применением порошковой проволоки.

к меню ↑

Многослойная и электрошлаковая

Для качественного соединения толстых низколегированных металлов часто используется многослойная сварка, которая проводится с небольшими отрезками времени между слоями. При необходимости соединения кромок разной толщины выбор сварочного тока подбирается по кромке большей толщины. Соответственно, большая часть зоны дуги должна быть направлена на эту кромку.

Затем металл нагревается до 650-680 градусов, что позволяет повысить твердость шва и всей околошовной зоны. Время выдержки при данной температуры рассчитывается исходя из толщины легированных сталей (на каждые 25 мм приходится 1 час), после чего металл охлаждается на воздухе или горячей воде.

Для изготовления крупногабаритных изделий из легированных металлов используется электрошлаковая сварка. В этом случае толщина стали может составлять 30-160 мм. Соединение производится с помощью флюса АН-8 и проволоками Св-10Г2 и Св-08ГС.

Преимуществом такого метода является возможность отказаться от дальнейшей термообработки готовых конструкций. Сварка ведется при более быстром режиме подачи сварочной проволоки, также увеличивается скорость поперечных движений электрода. При этом возрастает и время выдержки у ползунов.

к меню ↑

Сварка аустенитных сталей

Основная особенность сварки аустенитных легированных сталей заключается в том, что они имеют склонность к образованию горячих трещин в шве и околошовной зоне.

Кроме того, по причине больших коэффициентов линейного расширения и усадки происходит пластическая деформация металла, что может привести к упрочнению первых слоев металла и околошовной зоны, т.н. явлению самонаклепа.

Поэтому при сварке выбираются такие режимы термической обработки, которые обеспечивают снятие самонаклепа, а также гомогенизацию структуры сварного соединения.

При соединении данных легированных сталей металл необходимо защищать от попадания него брызг самого металла и шлака, иначе они повреждают поверхность, что приводит к ослаблению конструкции и появлению коррозии. Для этого околошовная зона покрывается специальным защитным покрытием (кремнийорганический лак или грунт ВЛ-02, ВЛ-023).

к меню ↑

Особенности различных методов сварки высоколегированных сталей

Дуговая сварка данных легированных сталей, чаще всего, предполагает использованием электродов с фтористокальциевым покрытием, что обеспечивает образования шва с оптимальным химическим составом. Этот вид электродов обязывает применение тока обратной полярности. В целях снижения вероятности образования трещин технология сварки требует тщательной прокалки электродов.

Высоколегированные стали подвержены существенной межкристаллической коррозии, поэтому газовое соединение не рекомендуется. Исключение составляют жаростойкие и жаропрочные варианты с толщиной 1-2 мм. В этом случае сварка легированных металлов осуществляется нормальным пламенем с мощностью 70-75 л/ч на 1 мм толщины. Стоит учитывать, что в сварных соединениях могут появиться значительные коробления.

Для соединения высоколегированных сталей толщиной 3-50 мм оптимальным вариантом считается использование сварки под флюсом, так как она обеспечивает высокую стабильность свойств и состава металла всей длины шва. Данное свойство достигается за счет отсутствия частых кластеров, которые обычно образуются при смене электродов, а также равномерным плавлением электродной проволоки.

Кроме того, сварка сталей под флюсом снижает трудоемкость подготовительных работ, ведь разделка кромок происходит на металле с толщиной более 12 мм.

Технология и режимы соединения высоколегированных сталей по сравнению со сваркой низколегированных сталей имеет ряд дополнительных особенностей.

Для недопущения перегрева металла, соответственно, укрупнения структуры и возможности образования трещин сварка выполняется швами небольшого сечения.

Поэтому используются сварочные проволоки с диаметром 2-3 мм, а по причине высокого электросопротивления аустенитных сталей вылет электрода уменьшается в 1,5-2 раза.

к меню ↑

Сварка жаропрочных сталей

Для этого вида легированных сталей в основном используется дуговая сварка вольфрамовым электродом, которая проходит в среде защитных газов (аргон или гелий). Также широко применяется механизированная аргонодуговая сварка неплавящимися и плавящимися электродами и автоматическая сварка под флюсом.

По сравнению со сваркой в гелиевой защитной среде сварка в аргоновой среде отличается меньшим расходом газа, меньшим напряжением дуги и большим сварочным током.

Технология сварки легированных жаропрочных сталей требует их соединения в состоянии после закалки. Для этого металл нагревается до температуры 1050-1100 градусов, а затем резко охлаждается.

Может также применяться плазменная сварка, которая отличается малым расходом защитного газа и возможностью получения плазменных струй разнообразного сечения. Такой метод подходит как для тонколистовых материалов, так для металла с толщиной до 12 мм.

Источник: http://GoodSvarka.ru/metalov/osobennosti-texnologij-svarki-legirovannyx-stalej/