Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Электроды для высокоуглеродистых сталей
Электроды для высокоуглеродистой стали
Конструкционная сталь, используемая при сваривании металлических изделий разного назначения, выплавляется в мартеновских и открытых электропечах. В результате увеличения процентного содержания углерода в стали, возможно снижение прочности металла, а также у металла появляется большая чувствительность к перегреву, что делает сварочный процесс более сложным. Также воздействие кислорода на сталь оставляет свои следы на его прочности. Образуя оксидные включения, кислород делает сталь более хрупкой.
Высокоуглеродистые стали имеют свойство, из-за которого после воздействия температуры сваривания металл становится более хрупким. Данный процесс в высокоуглеродистых сталях выражен больше, чем в среднеуглеродистых сталях. Также повышается возможность появления трещин. Поэтому перед свариванием обязательно нужно предварительно подогревать свариваемое изделие до температуры 350 – 400 градусов по Цельсию. Последующий отжиг имеет наибольшую важность до остывания нагретого металлического изделия до температуры 20 градусов по Цельсию.
Ввиду многих особенностей высокоуглеродистых сталей было налажено производство электродов, специально предназначенных для проведения сварочных работ с вышеприведенными видами сталей. Это электроды НР-70. Классифицируются они как плавящиеся электроды. Типом покрытия является основное. Для сварки электродами НР-70 используется постоянный ток обратной полярности. Предпочитаемым положением сварочного шва является нижнее.
Основным предназначением электродов НР-70 является ручная дуговая наплавка изношенных концов рельсов обычного производства. Также они используются для работы с рельсами производства из мартеновской стали и поверхностей, имеющих объемную закалку. НР-70 используются для работы с высокоуглеродистыми сталями, входящих в состав рельсов, кроме рельсов, изготовленных с использованием бессемеровской стали.
Сварочные электроды изготавливаются диаметром 4 и 5 миллиметров. Для сварки электродами 4 миллиметра нужно использовать сварочный ток, равный 170 – 190 Ампер, а для диаметра 5 миллиметров – 220 – 240 Ампер. В состав наплавленного металла электродами НР-70 входят молибден, кремний, силиций, титан, хром, фосфор, железо, медь, никель, углерод и сера.
Коэффициент наплавки электродов НР-70 составляет 9 г/Ач. Для наплавки 1 килограмма металла используется примерно 1,6 килограмма электродов НР-70. Как видите, разбрызгивание металла у электродов НР-70 достаточно низкое. При сваривании листовых конструкций из высокоуглеродистой стали толщиной 3 – 4 миллиметра подогрев детали полностью или в месте сварки не обязателен.
Проводя сварочные работы без подогрева, металл такой толщины не будет подвергаться образованию трещин и кристаллизации. При переходе к свариванию более толстого листового металла свариваемое изделие желательно подогревать. Проигнорировав данное требование, сварочный шов может получиться некачественным.
Сварка углеродистых сталей: технология, электроды
Выполнение такого технологического процесса, как сварка углеродистых сталей, связано с определенными сложностями и отличается рядом особенностей. Главная причина подобной ситуации состоит в том, что основным элементом, формирующим характеристики углеродистых сталей и, соответственно, оказывающим влияние на их свариваемость, является углерод.
Сварка углеродистой стали дуплекс
Особенности сварки изделий из углеродистых стальных сплавов
Углеродистыми, как известно, называют такие стальные сплавы, содержание углерода в которых может варьироваться в пределах 0,1–2,07%. В зависимости от того, сколько углерода в своем составе содержат такие сплавы, они подразделяются на низко- (до 0,25%), средне- (0,25–0,6%), а также высокоуглеродистые (0,6–2,07%). Сварка низкоуглеродистых сталей, также как среднеуглеродистых и высокоуглеродистых, отличается определенными особенностями. Однако есть и общие правила осуществления такого процесса, которые позволяют получать качественные и надежные соединения изделий из углеродистых сталей.
Технологические особенности сварки углеродистых сталей
Чтобы обеспечить хорошую провариваемость корня шва при выполнении стыковых сварных соединений деталей, изготовленных из углеродистых сталей, данный процесс выполняют, держа соединяемые изделия на весу. Этой рекомендации стараются придерживаться при выполнении полуавтоматической сварки порошковой и обычной проволокой, а также при осуществлении газовой и ручной дуговой сварки, осуществляемой при помощи покрытых углеродов. При использовании для выполнения сварки углеродистых сталей автоматического оборудования стараются создать условия для обеспечения провариваемости корня шва и исключения такого явления, как прожоги металла.
Прихватки выполняются с полным проваром стыка и последующей переплавкой при наложении основного шва
Перед началом сварки изделий, изготовленных из углеродистых сталей, их необходимо точно расположить относительно друг друга и надежно зафиксировать, для чего лучше всего использовать специальные сборочные приспособления. При отсутствии такого приспособления обеспечить фиксацию можно при помощи прихваток. Прихватки, суммарная длина которых может доходить до трети длины самого сварного шва, желательно накладывать со стороны соединения деталей, являющейся противоположной по отношению к шву. Если же предстоит выполнение многопроходного сварного шва, то прихватки накладывают с той стороны соединения, которая является противоположной по отношению к его первому слою.
После выполнения прихваток их тщательно зачищают, осматривают и исправляют их дефекты, если они обнаружены. При выполнении сварки углеродистых сталей необходимо добиваться полной переплавки прихваток, которые в противном случае могут стать очагом возникновения трещин в месте сваривания.
Таблица режимов сварки (на примере низкоуглеродистых и низколегированных сталей)
Технологию многослойной или двухсторонней сварки углеродистых сталей выбирают, если формируемое соединение должно соответствовать повышенным требованиям по своей прочности и надежности, или соединить необходимо детали значительной толщины. Если при осмотре сформированного сварного шва обнаруживаются дефекты (трещины, поры, подрезы, плохо проваренные участки и др.), то для их устранения необходимо предпринять следующие действия:
- удалить наплавленный металл в области обнаружения дефекта;
- зачистить область дефекта;
- подварить шов в зачищенной зоне.
Сварка этого дифференциала выполнена ТИГ-сваркой, что обеспечило качественный провар и отсутствие брызг
Особенность выполнения электрошлаковой и автоматической сварки деталей из углеродистых сталей заключается в том, что соединяемые изделия фиксируют с зазором, который должен иметь некоторое расширение к концу. Для осуществления такой фиксации используют сборочные приспособления или специальные скобы. Для того чтобы обеспечить высокое качество начальной и конечной области сварного шва при использовании вышеуказанных технологий, сварочный процесс начинают не на самих деталях, а на специальных планках, фиксируемых вместе с ними.
Сварка изделий из низкоуглеродистых стальных сплавов
Сварка сталей, относящихся к категории низкоуглеродистых, не составляет больших сложностей для специалиста; для этого может быть использована любая из традиционных технологий. Выбор конкретной методики получения сварного соединения осуществляют, ориентируясь на параметры свариваемых деталей и требования, которые предъявляются к готовому соединению.
Особенность сварки низкоуглеродистых сталей, в составе которых дополнительно имеются легирующие добавки, состоит в том, что основной металл и металл соединения имеют ряд отличий, к которым относятся следующие:
- металл сварного шва характеризуется уменьшенным содержанием углерода, а вот доля марганца и кремния в нем повышена;
- металл соединяемых деталей в области, расположенной рядом со сварным швом, подвергается перегреву, что сопровождается его незначительным упрочнением; такая ситуация особенно характерна для тех случаев, когда используется сварка по ручной дуговой технологии;
- при сварке деталей, которые выполнены из нестареющих легированных сталей, наблюдается снижение ударной вязкости основного металла в области, расположенной в непосредственной близости со сварным швом;
- при выполнении сварки многослойным методом металл шва может отличаться повышенной хрупкостью.
Электроды для сварки сталей с легирующими добавками
Сварные соединения изделий, изготовленных из углеродистых сталей с небольшим содержанием углерода, если они выполнены с соблюдением всех необходимых требований, отличаются высоким качеством и надежностью.Газовая сварка изделий из углеродистых сталей, в составе которых содержится до 0,25% углерода, также не вызывает особых сложностей. При выполнении сварки по данной технологии не требуется использование флюса, а ее особенностью является то, что при ее осуществлении правым способом расходуется большее количество горючего газа.
Изделия из углеродистых сталей, в составе которых содержится небольшое количество углерода, отлично свариваются и при использовании электродуговой технологии. Типами покрытий электродов, которые оптимально подходят для практической реализации данного метода, являются рутиловое (Э46Т) и кальциево-фтористорутиловое (Э42А). Кроме этого, многие специалисты-сварщики используют для сварки деталей из углеродистых стальных сплавов такой категории электроды, в покрытие которых добавлено некоторое количество железного порошка.
Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей
Для сваривания деталей из низкоуглеродистых сталей при помощи электрошлаковой сварки используют следующие марки флюсов: АН-8, АН-8М, АН-22, ФЦ-1 и ФЦ-7. Тип сварочной проволоки традиционно подбирают в зависимости от того, каким химическим составом обладает материал изготовления элементов, которые необходимо соединить.
Режимы сварки под флюсом
Как выполняют сварку деталей из среднеуглеродистой стали
По причине того, что углерода в таких сталях содержится больше, чем в низкоуглеродистых, свариваются они несколько хуже. При сварке изделий из углеродистых сплавов данной категории могут возникать следующие проблемы:
- основной металл и металл сварного шва могут иметь разную степень прочности;
- в металле, расположенном в непосредственной близости от шва, могут возникать трещины и формироваться структуры, отличающиеся низкой пластичностью;
- металл сварного шва и основной металл, расположенный рядом с местом соединения, отличаются невысокой устойчивостью к появлению в них кристаллизационных дефектов.
Неправильный выбор типа сварки и сварочного материала приводит к отсутствию сварочного шва как такого
Для того чтобы избежать подобных проблем при сварке углеродистых сталей с повышенным содержанием углерода, можно воспользоваться следующими технологическими приемами:
- использование электродов, в составе которых содержится незначительное количество углерода;
- выполнение сварки по двухдуговой технологии, когда сварной шов формируется одновременно в нескольких ваннах расплавленного металла;
- разделка кромок соединяемых изделий таким образом, чтобы обеспечивалось минимальное проплавление основного металла;
- предварительный и сопутствующий подогрев соединяемых частей.
Что касается электродуговой сварки деталей, изготовленных из среднеуглеродистых сталей, то при ее выполнении следует придерживаться таких рекомендаций:
- использовать электроды с фтористо-кальциевым покрытием (УОНИ 13/45 и 13/55), которые не только увеличивают прочность сварного шва, но и повышают его устойчивость к образованию кристаллизационных трещин;
- минимизировать риск появления трещин в области сварного соединения позволяют и такие технологические приемы, как осуществление продольных, а не поперечных перемещений электрода в процессе выполнения сварки, обязательно заваривание кратеров сформированного сварного шва;
- при выполнении сварки необходимо использовать короткую дугу и накладывать шов в виде нешироких валиков;
- чтобы повысить пластичность сформированного сварного шва, можно использовать термическую обработку полученного соединения.
Электроды для сварки среднеуглеродистых сталей
Осуществляя газовую сварку изделий, изготовленных их среднеуглеродистых сталей, преимущественно используют левый способ и применяют стандартное или науглероживающее пламя, мощность которого находится в пределах 75–100 дм3/час. Чтобы улучшить качество полученного таким способом сварного соединения, после его получения можно подвергнуть детали термической обработке или выполнить их проковку. При необходимости выполнения газовой сварки деталей, толщина которых превышает 3 мм, их необходимо подвергнуть общему (до 3500) или локальному подогреву (до 6500).
Сварку деталей, изготовленных из углеродистых сталей данной категории, можно выполнять и при достаточно низких температурах окружающей среды: до –300. Чтобы сформированное соединение при его получении в таких условиях отличалось высоким качеством и надежностью, сваренную конструкцию необходимо подвергнуть термической обработке и обеспечить постоянный прогрев зоны сварки в процессе осуществления технологической операции.
Качественное сварное соединение высокоуглеродистых сталей
Высокоуглеродистые стальные сплавы отличаются значительным содержанием углерода в своем составе, что исключает возможность получения качественного сварного соединения деталей, которые из них изготовлены. Между тем периодически возникает необходимость выполнять сварку таких деталей, поэтому следует знать, как правильно осуществить подобный технологический процесс.
Углеродистые стали с высоким содержанием углерода относительно неплохо свариваются методами, используемыми для изделий из среднеуглеродистых сплавов, но при проведении данной процедуры нужно придерживаться следующих рекомендаций: не выполнять сварку на сквозняке и при температуре окружающего воздуха ниже +50.
Режимы газовой сварки углеродистых сталей
Газовая сварка углеродистых стальных сплавов с высоким содержанием углерода выполняется только левым способом и с использованием незначительно науглероженного или нормального пламени. Обязательным условием, обеспечивающим качественное выполнение газовой сварки сталей высокоуглеродистой категории, является предварительный нагрев соединяемых частей до температуры не ниже 3000.
Если говорить об общих рекомендациях для обеспечения высокого качества сварных соединений деталей, изготовленных из углеродистых сплавов (всех вышеперечисленных категорий), то для этого следует правильно выбирать электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей, сварочную проволоку, тип и мощность пламени, а также строго следовать технологическим рекомендациям.Оценка статьи:
Загрузка... Поделиться с друзьями:
met-all.org
что легче сваривать и что труднее
Для улучшения свойств и характеристик сталей, в их состав вводят различные добавки. Изменяя кристаллическую решетку материала, добавки влияют не только на прочность или коррозионную стойкость материала, но и на способность к свариванию. Для некоторых сплавов сварка проходит очень легко, но есть материалы, требующие особого подхода.
Углеродистые
Одной из самых распространенных добавок при производстве стали, безусловно, является углерод. Согласно ГОСТ 380-2005, в зависимости от его количества в составе сталей, последние могут быть:
- низкоуглеродистыми, с содержанием углерода не более 0,25% от объема;
- среднеуглеродистыми, содержащие углерод в количестве 0,25%-0,6%;
- высокоуглеродистые, в которых содержится от 0,6% до 2,07% углерода от объема материала.
Сварка углеродистых сталей характеризуется рядом особенностей, позволяющих получить качественный однородный шов.
При соединении деталей из углеродистых сталей, их располагают так, чтобы шов оказался «на весу». Для этого детали на столе для сварки надежно фиксируют при помощи приспособлений для сборки – струбцин, скоб, тисков.
В начале и конце шва устанавливают специальные планки из того же материала, что и свариваемые детали. Начало и окончание процесса сварки происходит на этих планках. Таким образом, шов по всей длине получается однородным, обладающим стабильными свойствами и имеющим точные заданные характеристики.
Закрепив детали и разгонные планки в нужном положении, проводят прихватки металла по длине шва. Предпочтительно делать прихватки с обратной стороны шва.
Если толщина свариваемых деталей велика и планируется производить многослойную сварку в несколько проходов, прихватки допускается производить с лицевой стороны шва.
При многослойной сварке, каждый предыдущий слой осматривают на наличие трещин и непроваров. При их обнаружении металл шва срезают, разделывают кромки, и процесс повторяют.
Главное требование при сваривании заключается в том, что прочность металла шва и околошовной области не должна уступать прочности металла деталей.
Низкоуглеродистые
Малоуглеродистая сталь, имеющая в своем составе, помимо углерода еще и легирующие добавки сваривается, как правило, с применением любой из сварочных технологий.
Работа не требует высокой квалификации сварщика. Такие материалы относятся к числу хорошо свариваемых сталей. Поэтому здесь может с успехом применяться обычная дуговая сварка.
Особенностями сварки низкоуглеродистых сталей является пониженное содержание углерода в металле шва и увеличенное количество легирующих добавок, поэтому возможно некоторое упрочнение металла шва по отношению к металлу деталей.
Еще одной проблемой, которую следует учитывать, является повышенная хрупкость шва при выполнении многослойной сварки.
Для выполнения соединений низкоуглеродистых сталей применяются электроды с рутиловым и кальциево-фтористорутиловым покрытием. Профессиональные сварщики используют электроды, в обмазку которых добавляют немного порошка железа. Из электродов, выпускаемых промышленностью, для сварки подходят следующие марки: УОНИ-13/85, ЦЛ-14, ЦЛ-18-63.
Стали с малым количеством углерода легко сваривать, применяя ацетилен. При этом даже можно обойтись без использования флюса, а газ расходуется в небольшом объеме.
Для получения качественного стыка, обладающего прочностью, не меньшей, чем основной металл, применяют кремнемарганцевую сварочную проволоку. По окончании работы со швом пламя не гасят и не снимают его со стыка деталей, а плавно отклоняют, давая шву остыть.
Если убрать пламя сразу, то без флюса материал шва, будучи разогретым, окислится. Чтобы придать шву лучшие прочностные свойства, металл шва, как правило, проковывают и подвергают термической обработке.
Среднеуглеродистые
Из-за большого количества углерода соединение таких деталей осложняется. В результатах работы это выражается в том, что металл детали и сварного стыка может быть различной прочности. Помимо этого вблизи кромок шва могут образовываться трещины и очаги с ярко выраженной хрупкостью материала.
Чтобы избежать указанных недостатков, применяют электроды, в составе материала которых содержится низкое количество углерода.
При повышении тока, необходимом для разогрева соединяемых деталей, возможно проплавление основного металла. Чтобы исключить подобные случаи, производится разделка кромок соединяемых деталей.
Еще одним мероприятием по повышению качества соединения является предварительный разогрев и постоянный подогрев деталей в процессе. При сваривании сталей полуавтоматом для повышения качества шва лучше осуществлять движения электродом не поперек, а вдоль стыка деталей и использовать короткую дугу. Для работы применяют электроды марок УОНИ-13/55, УОНИ-13/65, ОЗС-2, К-5а.
При использовании ацетилена для сварки среднеуглеродистых сталей добиваются такого пламени горелки, при котором расход газа составит 75-100 дм³/ч. Для изделий, имеющих толщину 3 миллиметра и более, применяется общий подогрев до 250-300 °C или местный до 600-650 °C.
После сварки шов проковывают и подвергают термической обработке. Для сварки изделий из металла с количеством углерода, близким по содержанию к высокоуглеродистым сталям, используют специальный флюс.
Высокоуглеродистые
Стали с высоким содержанием углерода очень плохо поддаются сварке. Для соединения деталей из таких материалов применяются другие альтернативные способы.
Сварка высокоуглеродистых сталей, стойких к коррозии, осуществляется только при проведении ремонтных работ.
В этом случае применяется предварительный прогрев области шва до 250-300 °C и последующая термообработка шва. Совершенно не допускается производить сварочные работы с высокоуглеродистыми сталями при температуре воздуха ниже 5 °C или при наличии на месте сварочных работ сквозняков.
При соблюдении всех условий, сварка высокоуглеродистых сталей производится теми же приемами, что и среднеуглеродистых.
Допускается газовая сварка ацетиленом. Мощность пламени горелки должна обеспечивать расход газа в пределах 75-90 дм³/ч на 1 миллиметр толщины шва.
Для предотвращения окисления, используются флюсы, составы которых аналогичны флюсам, используемым при сварке среднеуглеродистых сталей. После газовой сварки осуществляется проковка шва с последующим отпуском.
Аустенитные
Аустенитными сталями называют материалы, в составе которых присутствует высокотемпературная фаза железа – аустенит. Они входят, например, в группу хромоникелевых сталей, которые могут работать в различных агрессивных средах и при очень больших значениях температур.
Главной особенностью при сварке коррозионностойкой стали, является необходимость обеспечения стойкости к межкристаллической коррозии в околошовной зоне.
Проблема заключается в том, что даже при предварительном подогреве стали, по границам нагрева из кристаллической решетки выпадают карбиды хрома. В результате уменьшения количества этого элемента в составе материала, при повторном нагреве на границах появляются коррозионные растрескивания.
На практике может понадобиться создание конструкций с использованием аустенитных сталей с хромоникелевыми легирующими добавками, которые будут работать в условиях высоких температур. Для сварки таких конструкций нужно выбирать материалы, в которых содержание углерода возможно низкое.
Если необходимо, чтобы процентное содержание углерода было выше, и при этом конструкции из стали выполняли свое назначение в условиях агрессивных сред и высоких температур, нужно выбирать легирующую добавку, близкую по свойствам к углероду.
В качестве такой добавки может использоваться титан, цирконий, тантал, ванадий, вольфрам. Эти элементы связывают углерод, который выделяется из стали в процессе последующего нагрева, и препятствуют обеднению околошовных участков в процессе сварки.
Нержавейка
Чаще всего нержавеющие стали, используемые в промышленности, получают свои антикоррозийные свойства посредством введения легирующих добавок – хрома и никеля.
При сварке хромированных деталей необходимо учитывать, что при высокой температуре (более 500 °C), возможно окисление стыка деталей.
Чтобы избежать этого применяют аргонодуговую сварку, или TIG-сварку (ТИГ). Такая технология предусматривает осуществление сварочных операций без доступа воздуха непосредственно к зоне сварки. Соответственно отсутствие кислорода, наличие которого в воздухе обязательно, устраняет предпосылки к окислению материала.
Ограничение доступа воздуха осуществляется путем введения в зону сварки аргона, инертного газа, который будучи тяжелее воздуха, вытесняет его. Иногда такой способ называют сваркой стали аргоном. На самом деле сталь либо просто сваривается между собой дугой, либо с помощью присадочного материала.
Для аргонодуговой сварки требуется специальное оборудование. Работы ведутся неплавящимися вольфрамовыми электродами, требования к которым определяются ГОСТ 10052-75.
Вторая проблема заключается в следующем. Нержавеющие стали имеют высокий коэффициент температурного расширения, и при сварке листовой стали, когда стык имеет большую длину в сравнении с линейными размерами детали, в процессе остывания возможно искривление сварочного шва.
Проблема решается путем выставления зазоров между листами и применением прихваток, фиксирующих детали в нужном положении.
Инструментальные
Инструментальная сталь относится к числу твердых, стойких к механическим воздействиям материалов. Из нее изготавливают слесарные, столярные инструменты, части оборудования для различных отраслей промышленности.
Рабочие органы инструментов – сверла, резцы, назначение которых воздействовать на материалы с целью их обработки, очевидно должны быть прочнее и тверже обрабатываемых материалов. Достигаются такие свойства путем включения в состав большого количества углерода и легирующих добавок – никеля, хрома, молибдена.
Сварка инструментальной стали применяется при ремонте оборудования, инструментов. В этом случае к сварочным швам предъявляются высокие требования: стыки должны быть однородными с остальной частью материала, а их прочность не должна отличаться во избежание возникновения концентрации напряжений при работе.
Чтобы обеспечить соблюдение таких требований необходимо применять специальные электроды. В большинстве случаев это могут быть УОНИ-13/НЖ/20Ж13.
При сварке специальных углеродистых сталей, применение которых узконаправлено, используются электроды, разработанные для определенных марок.
При правильном определении характеристик материала, типа сварки и режимов, при использовании электродов соответствующих марок, сварочные швы будут обладать высокой прочностью и коррозионной стойкостью.
svaring.com
Технология сварки углеродистых сталей
Самый потребляемый в мире металл – сталь, фактически сталь – это не металл, а сплав железа с углеродом. На данный момент общее количество производимой стали в мире превышает полтора миллиарда тонн в год. Стали подразделяются на углеродистые и легированные, легированные отличаются тем, что в процессе производства в сталь добавляют различные элементы (например никель, для увеличения сопротивления коррозии, марганец для увеличения прочностных характеристик и так далее), придающие ей особые свойства. Углеродистые стали используются чаще всего для сваривания, существуют низкоуглеродистые стали, содержащие менее 0,3 % углерода, они хорошо поддаются любой сварке, среднеуглеродистые с содержанием от 0,3 до 0,6 % поддаются сварочному процессу хуже, зато прочнее, но менее пластичнее, высокоуглеродистые стали самые прочные, но имеют небольшое относительное удлинение, поддаются сварочному процессу хуже всех. Отличаются они по содержанию углерода, а, следовательно, по химическим и физическим свойствам.
Малоуглеродистая сталь и ее свойства
Низкоуглеродистая сталь относится к большой группе конструкционных. Содержание углерода в ней не больше 0,3 %, из-за такого невысокого процентного содержания она имеет следующие свойства:
- Высокая пластичность и упругость;
- Хорошо поддается сварочному процессу;
- Высокая ударная вязкость.
Данная марка нашла широкое применение в строительстве благодаря тому, что она очень легко сваривается, так как в ее структуре очень мало углерода, который плохо влияет на сварочный процесс, так как в металлическом шве могут образовываться хрупкие структуры и пористости, которые затем приводят к поломке. Также из-за высокой мягкости из нее изготавливаются детали методом холодной штамповки.
Сварка углеродистых сталей
Сваривать возможно абсолютно все марки стали. Однако для сварки каждого вида металла существует своя технология. Технология сварки углеродистых сталей должна соответствовать требованиям, которые включают в себя:
- Равномерное распределение прочности шва по всей длине;
- Отсутствие сварных дефектов, швы не должны иметь различных трещин, пор, нарезов и так далее;
- Размеры и геометрическая форма шва должны быть выполнены в соответствие с нормами, прописанными в соответствующем ГОСТе 5264-80;
- Вибрационная устойчивость свариваемой конструкции;
- Использование электродов с пониженным содержанием водорода и углерода, которые могут оказать негативное влияние на качество шва;
- Конструкция должна быть прочной и жесткой.
Таким образом, технология должна быть максимально эффективной, то есть давать наивысшую производительность процесса при обеспечении высокой прочности и надежности.
Механические свойства металла шва и сварного соединения полностью зависят от микроструктуры, которая представляет собой химический состав, а также определяется режимом сварки и термообработкой, которая осуществляется как до, так и после сваривания.
Низкоуглеродсиая сталь: технология сварки
Как уже было сказано выше, низкоуглеродистые стали поддаются сварочному процессу лучше всего. Они могут свариваться с помощью газовой сварки в ацетиленкислородном пламени без дополнительных флюсов. В качестве присадки используются металлические проволоки. Негативно повлиять на сварочный процесс может водород, который способен образовывать поры. Для предотвращения данной проблему рекомендуют проводить сварочный процесс с присадочным металлом, содержащим небольшое количество углерода.
После осуществления процесса сваривания конструкцию необходимо термически обработать, чтобы улучшить механические свойства – пластичность и прочность будут одинаковы. Термическую обработку сварных конструкций проводят операцией нормализации, которая заключается в нагреве изделия до определенной температуры, примерно 400 градусов, выдержке и дальнейшему охлаждению на воздухе. В результате структура уравнивается, углерод в виде цементита в металле диффундирует внутрь зерен, благодаря чему структура становится равномерной.
Газовую сварку проводят в присутствии аргона, который создает нейтральную среду. Конструкции, которые выполняются сваркой в среде аргона имеют более ответственное назначение.
Сварка низкоуглеродистых сталей может проводиться вручную, дуговая сварка такого материала требует правильного выбора электрода. При выборе электрода необходимо учитывать следующие факторы, благодаря которым обеспечиться равномерная структура шва без дефектов. Перед тем как осуществлять процесс сварки необходимо прокалить электроды, чтобы подготовить их к дальнейшей работе, убрать водород. Сварка низкоуглеродистых железных сплавов должна быть точной т быстрой, перед началом процесса нужно подготовить металлические детали.
Сварка среднеуглеродистых
Процедура сварки стальных деталей со средним содержанием углерода, от 0,3 % до 0,55 % сложнее по сравнению с низкоуглеродистым, так как большее количество углерода может негативно повлиять на сварочный шов. Углерод уменьшает предел хладноломкости – то есть разрушении при низких температурах, увеличивает прочность и твердость, однако снижает пластичность шва.
Для сварки применяются электроды с пониженным содержанием углерода, которые обеспечивают прочное соединение.
Сварка высокоуглеродистых сталей
Стали, имеющие высокий процент содержания углерода, от 0,6 % до 0,85 %, очень плохо поддаются сварочному процессу. Газовая сварка применяться в данном случае не может, так как в процессе углерод выгорает в больших количествах и образуются закалочные структуры, которые ухудшают качество шва. Лучше всего в данном случае применять дуговую сварку.
Требования
Во время сварки углеродистых сталей для достижения максимальных параметров необходимо соблюдение следующих требований:
- Сварные электроды и проволока должны иметь низкий процент углерода, чтобы избежать появление ненужных дефектов;
- Необходимо следить, чтобы углерод из металла под действием высокой температуры не переходил в сварной шов, для этого применяется проволока для сварки сталей со средним содержанием углерода и выше, например Forte E71T-1, Барс-71. Данные типы отлично подойдут для сварки сталей с содержанием углерода выше 0,3 %;
- При проведении сварочного процесса следует добавлять флюсы, которые способствуют образованию тугоплавких образований;
- Снижать химическую неоднородность шва путем последующей термической обработки;
- Снижать содержание водорода путем прокалки электродов, использованием электродов с низким содержанием водорода и прочее.
Особенности
Также следует отметить следующие особенности проведения сварки углеродистых сталей:
- Перед проведением данной операции нужно тщательно очищать свариваемый материал от ржавчины, механических неровностей, грязи, окалины. Эти загрязнения способствуют образованию трещин в сварочном шве;
- Охлаждать сварочные конструкции из углеродистых сталей нужно медленно, на воздухе, чтобы структура нормализовалась;
- При проведении сварного процесса для ответственных деталей нужен предварительный подогрев, примерно до 400 градусов, с помощью подогрева обеспечится требуемая прочность шва, также в данном случае сварку можно осуществлять в несколько подходов.
Таким образом, процесс сваривания углеродистых сталей зависит, главным образом, от содержания в них углерода. Поэтому необходимо учитывать, какое содержание и выбирать правильную технологическую схему, чтобы получить высококачественное прочное изделие, которое сможет прослужить долгий срок.
Поделись с друзьями
0
0
0
1
svarkalegko.com
Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей
В современном строительстве нередко используются низкоуглеродистые стали. Ввиду их широкого применения нужно использовать для их сварки специальные сварочные электроды, предназначенные для сварки сталей такого типа. Стали данной группы относятся к сталям, которые можно сваривать обычными видами сварки. Основными требованиями при сварке является обеспечение прочности сварочного шва, производительность сварочного процесса и экономичность. Также к требованиям относится отсутствие дефектов литья в металле свариваемого изделия. Во время сваривания все эти требования учитываются и внедряются в жизнь с помощью подбора оптимального сварочного тока, сварочных режимов и правильным выбором сварочных электродов и материала.
Для изготовления изделий, в основе которых лежит сварка, применяются низкоуглеродистые стали, содержащие в своем составе до 0,25% углерода. Низкоуглеродистые стали разделяются на несколько групп: А, Б и В. Для сварных конструкций, на которые будет налагаться большая ответственность, используется сталь группы В, которая имеет гарантируемый химический состав и обладает прекрасными механическими свойствами. Низкоуглеродистые виды стали выпускаются с нормальным и повышенным содержанием марганца. Нормальным содержанием марганца считается 10, 15 или 20, а повышенным – 15Г, 20Г.
Данные виды сталей прекрасно свариваются практически всеми способами дуговой сварки. Стоит отметить, что эти виды сталей обладают невысокими металлическими характеристиками, и их использование в строительстве связано с увеличением металлоемкости и повышением массы металлоконструкций. Для этой цели вводятся легирующие элементы, которые занимаются образованием твердых химических соединений и повышают свойства металла. Также это позволяет снизить массу металлических конструкций. На данный момент применяются стали с содержанием легирующих элементов до 2,5%.
Элементами, которые считаются основными легирующими, являются кремний, хром и никель. Для того чтобы повысить антикоррозионные свойства может вводиться медь и составлять от общей массы металла 0,3 – 0,4%. Стали, изготавливаемые по таким технологиям прекрасно свариваются, что позволяет производить сварочные швы высокого качества и делать мощные металлические конструкции.
К группе низколегированных сталей относят теплоустойчивые стали перлитного класса. Часто их используют в энергетическом машиностроении. Содержание легирующих компонентов в таких сталях может составлять до 4%. Для того чтобы повысить жаропрочность данного вида стали при температуре от 450 до 585 градусов по Цельсию легируют их молибденом и вольфрамом.
Низколегированные стали сваривают с использованием сварочных электродов УОНИ 13-55, Э42, Э50, а также СМ-11 и подобные им по свойствам. Еще используют такие сварочные проволоки, как Св-08Га, Св-08ХН. Св-08А, Св-08, Св-08ХМФА и другие.
elektrod-3g.ru
Электроды Для углеродистых и низколегированных сталей – Осварке.Нет
Электроды АНО-6
Сварка электродами АНО-6 выполняется короткой и средней сварочной дугой. Допускается сварка по не защищенным от ржавчины кромкам при сварке не ответственных конструкций. Угол наклона электрода...
Электроды Огонек
Электроды предназначены для сварки сталей толщиной до 1-3 мм. Сварку можно выполнять способом сверху - вниз.
Электроды МТГ-01К и МТГ-03
Для магистральных нефтепроводов (МТГ-01К – для корневого шва; МТГ-03 для заполнения разделки и облицовки). Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. Дуга стабильна, минимальное разбрызгивание, легко...
Электроды УОНИ-13/65
Для ответственных конструкций из углеродистых низколегированных хромистых, хромомолибденовых, хромокремнемарганцевых сталей, работающих при низких температурах. Сварка короткой дугой по тщательно зачищенным кромкам. Высокая стойкость металла шва...
Электроды ОЗС-24М
Для конструкций и трубопроводов из сталей 06Г2НАБ, 12Г2АФЮ, 10ГНМАЮ и др., работающих при температуре до -70 градусов. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. Металл шва...
Электроды ВСФ-65
Для ответственных конструкций, в том числе магистральных трубопроводов. Сварка короткой дугой по тщательно зачищенным кромкам.
Электроды АНО-ТМ60
Для стыковых соединений труб и других ответственных конструкций. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. Формирование корневого шва без подкладных элементов и подварки с плавным переходом...
Электроды МТГ-02
Используются при строительстве и ремонте магистральных нефтегазопроводов и для ответственных металлоконструкций.
Электроды УОНИ-13/55У
Для сварки арматуры и рельсов ванным способом, для ответственных конструкций ручной дуговой сваркой. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. При ванном способе значения тока увеличивают...
Электроды ОЗС/ВНИИСТ-27
Для трубопроводов и конструкций из хладостойких низколегированных сталей, работающих при температурах до -60 градусов. Сварка короткой дугой по тщательно зачищенным кромкам. Корневые швы – на...
osvarke.net
Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей
В данном разделе дана информация по следующему назначению сварочных электродов: "Для сварки углеродистых и низколегированных сталей". Полный перечень марок, представленных на сайте, смотрите ниже.
Углеродистые стали содержат до 2% углерода. С повышением содержания углерода уменьшается пластичность и повышается твердость стали; прочность ее также возрастает, но при содержании углерода более 1% вновь снижается. Углеродистые стали делятся на инструментальные и общего назначения.
По способу раскисления углеродистые стали различают:
- кипящая — нераскисленная сталь, содержание кремния до 0,05 %;
- полуспокойная — частично раскисленная сталь, содержание кремния 0,05-0,15%;
- спокойная — полностью раскисленная сталь с содержанием Si 0,15-0,35%.
Низколегированные стали имеют не более 5% суммарного содержания легирующих элементов; образуют группу сталей, которые проявляют более высокие механические свойства по сравнению с обычными углеродистыми сталями.
Низколегированные и углеродистые стали имеют повышенное содержание углерода, что уменьшает окисление металла и облегчает получение соединений свободных от окислов. Пластичность соединений повышается предварительным подогревом или последующей термической обработкой.
Углеродистые и низколегированные стали имеют сравнительно низкую теплостойкость и невысокую прокаливаемость.
Область применения углеродистых сталей
Углеродистые стали являются одним из самых распространенных видов сталей, имеют широкое применение:
- детали машин и аппаратов;
- инструменты;
- несущие конструкции;
- элементы для машиностроения;
- бесшовные трубы.
Низколегированные стали применяются при производстве металлопроката: швеллер, лист, балка. Данные стали используются для изготовления хирургического, ювелирного, гравировального, землеройного и шахтного оборудования; сосудов под давлением; ответственных элементов стальных конструкций.
Какими электродами варить углеродистые и низколегированные стали
Далее рассмотрим, какими электродами следует проводить сварочные работы отдельных марок углеродистых и низколегированных сталей.
Важно! Получение металла шва, равнопрочному основному, обеспечивается выбором типа электрода, который регламентирует прочностные характеристики соединения. Следует учитывать, что применение сварочных материалов с повышенными механическими свойствами наплавленного металла (по пределу прочности при растяжении), может привести к снижению работоспособности сварной конструкции.
Для сваривания кипящих сталей используют электроды с любым типом покрытия.
Для сварки полуспокойных сталей при больших толщинах следует применять электроды с покрытиями основного или рутилового типов.
Большой выбор сварочных электродов в Новокузнецке8-950-587-78-68 8-909-511-21-45
ПрайсСоединение конструкций из спокойной стали, эксплуатирующихся при низких температурах или при динамических нагрузках, нужно проводить электродами с основным покрытием.
Стабильность горения дуги влияет на качество швов и на возможность осуществлять сварку переменным током. Наиболее стабильно дуга горит при использовании электродов с целлюлозным, кислым и рутиловым покрытием, что позволяет использовать сварочный трансформатор. Для электродов с основным типом обмазки требуются только источники постоянного тока.
В нижнем, вертикальном и потолочном положениях соединение лучше формируется при применении электродов с целлюлозным покрытием, так как мелкокапельный перенос наплавленного металла и высокая вязкость шлака обеспечивают качественное ведение сваривания. Хуже шов формируется при электродах с основным покрытием.
При сварке толстостенных конструкций многослойными швами отделяемость шлаковой корки является важным показателем. Электроды с рутиловым, целлюлозным и кислым покрытиями обеспечивают лучшую отделяемость шлака по сравнению с основным типом обмазки.
Следует учесть! Сварка электродами с основным покрытием требует тщательной очистки кромок от ржавчины, масла и грязи во избежание образования пор. Кроме этого, сварочные материалы с основным типом обмазки склонны к порообразованию в начальный момент сварки и при сваривании длинной дугой.
Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей
| Производитель: Омск, Новосибирск, Томск, Алтай, Магнитогорск. | 3, 4, 5, 6 |
| Москва. | 2, 3, 4, 5 |
| Санкт-Петербург, Тюмень. | 2.5, 3, 4, 5 |
| Мценск. | 3, 4 |
| Омск, Томск, Алтай, Новосибирск, Москва. | 3, 4, 5 |
| - | 3, 4, 5 |
| - | 2, 3, 4, 5 |
| - | 3, 4, 5 |
| - | 3, 4, 5 |
promsnabservisnk.ru
