Сварка конструкционных сталей

Сплав железа и углерода называется углеродистой сталью, являющейся одним из видов сталей конструкционного типа. Представленный сплав содержит серу, марганец, фосфор, кремний в небольшой процентовке и отсутствием сплавных включений, таких как хром, вольфрам, никель, марганец, молибден.

Изменение уровня углерода внутри сплавов под действием внушительного температурного режима влияет на его свойства: повышается стойкость, уменьшается податливость. Для достижения сохранения исходных параметров, сварка конструкционной стали выполняется по разработанной технологии.

Как избежать проблем при сварке углеродистой конструкционной стали

В момент закаливания металла происходит увеличение углерода. Наличие сплавов 0.2-0.5% сказывается на повышении твердости стали, в связи с чем ее широко применяют при производстве трущихся составляющих механизмов, шестерен, станин и других.

Выполнение ремонта представленных элементов предусматривает проведение сварки, т.к. считается основной и единственной верной технологией восстановления оборудования, использующихся на производстве.

Проблемой сварки высокоуглеродистой стали является то, что в момент нагревания значительно увеличивается влияние серы и из-за этого образуются небольшие трещины, затвердевшие непластичные образования в месте сварного шва. Сталь в данных местах разительно отличается от своего первоначального вида, так как ее стойкость к появлению трещин снижена.

При плавлении в соединениях, критическая масса углерода напрямую зависит от:

• предварительного нагревания;
• формы швов;
• монтажной конструкции;
• процентного содержания других химических элементов.

Для повышения устойчивости стали к появлению дефектов в местах сварки используются такие методы как:

• уменьшение растягивающего напряжения составляющих детали;
• ограничение внедрения химических элементов, способствующих появлению трещин;
• формирование оптимальной формы швов.

Внушительный процент наличия углерода способен создать в стыке структуру непластичного типа, вследствие чего в момент нагрузки появляются трещины холодного типа и происходит разрушение швов. Для устранения подобных трудностей внутри сварного соединения требуется полностью придерживаться специальных условий, заключающиеся:

• в использовании таких режимов сварки, которые не будут ограничивать поступление углерода из композиционной металлической массы внутрь соединительных швов (использование присадочной проволоки, разъединение кромки, увеличение вылета);
• в использовании низкоуглеродистых электродов;
• в ведении марганца и кальция как компонентов, способствующих появлению сульфидов в пласте;
• в уменьшении жесткости соединения;
• в уменьшении химической неоднородности шва за счет выбора необходимой формы;
• в сведении к минимуму диффузного водорода за счет использования электродов с пониженным количеством водорода, чистящих кромок, сухих газов, обжиговых электродов, флюса, проволоки;
• в применении экзотермических смесей, поверхностной обработки, многослойной дуговой сварки (Благодаря этому происходит медленное остывание шва).

В момент выполнения работ по сборке деталей под процедуру сварки рекомендуется соблюдать размеры отверстия. При толщине стали, превышающей 3.8 миллиметра происходит разъединение кромок, что снижает переход углеводородов в шов. Наиболее значимые участки швов свариваются в два-четыре захода. Сварной шов должен иметь плавный переход к основной стали.

Сварка углеродистой конструкционной стали заканчивается плавным охлаждением каждого шва, покрытием их специальными материалами, не пропускающими тепло и размещением внутри термостата. Применяется также подогрев стыков после окончания сварки.

Сварка низколегированных конструкционных сталей

Присутствуют некоторые трудности во время проведения сварки представленного соединения. Свариваемость низколегируемой стали снижается по мере увеличения внедрения в них углеродистых и легирующих компонентов.

Для проведения процедуры сварки сталей кремнемарганцевых групп 25-Г2С; 18-Г2С; 15-ГС и сталь 12-ХГ; 15-ХСНД; В 10ХГСНД используют электроды УОНИ 1365 типа Э-60А. С краев удаляется окалина, грязь и проводится очистка ржавых участков.

Во избежание хрупкости сварного соединения, а также для увеличения его пластичности и прочности используются различные добавки, находящиеся внутри проволоки. Для осуществления сварочных работ с низколегированными металлами применяются специальные электроды марок - Э42А или Э50А. Таким образом, швы также сплавляются.

Какие виды сварки применяются для низколегированного металла

При проведении сварки газопламенным методом таких сталей используется способ левого и правого типа. При левом способе расходование ацетилена не превышает 125 дц3/час, при правом - 75-100 дц3/час. После завершения сварки каждый шов поковывается при температуре 850С.

Для механизированной сварки предполагается использование проволоки класса СВ-09ГС или СВ-08ГС, толщина которой составляет 1.25 миллиметра. Газовая смесь должна состоять из кислорода (25%) и углекислого газа. К тому же допускается возможность применения смеси аргона.

Проволока СВ09ГС или СВ08ГС после прохождения термической обработки низкоуглеродистой стали не обеспечит правильного сварного соединения. При этом используется сложнолегированная проволока СВ08Х3Г2М, СВ08ХГСА или СВ08ГСТ.

Сварка автоматического типа проводится при помощи проволоки СВ08ГА, СВ08АА, СВ08А с флюсом ОСК 45 или АН 348 А. Использование таких флюсов препятствует возникновению трещин внутри швов. Процедура дуговой сварки ручным способом предполагает необходимость использования флюсов.

Наилучшим способом сварки деталей из низколегированной стали станет сварка полуавтоматом в среде газов, а также ручная сварка. Чтобы выполнить сварку сплавов хромомолибденовой группы лучшими электродами являются марки ЭМХ, а для хромомолибденованадиевых групп марки ЭМХ-Ф.

Ни в коем случае не стоит использовать другие электроды. Перед тем как начать сварку каждая соединяемая часть конструкции нагревается до 350С, а после сварки сталь держится при температуре 710С на протяжении 120-180 мин.