Электроды для сварки разнородных сталей


Какие нужны электроды для сварки разнородных сталей.

К группе разнородных сталей и сплавов относят металлы с неодинаковой свариваемостью, различными физико-механическими свойствами и процессом легирования. Чаще всего это сплавы на никелевой и железо-никелевой основе. Их подразделяют на 4 категории: легированные повышенной и высокой прочности, высоколегированные, углеродистые и низколегированные, теплоустойчивые.

Электроды, применяемые для сварки разнородных сталей, конечно же, отличаются от электродов, используемых для сварки однородных металлов. Основная проблема, с которой сталкиваются сварщики при работе с разнородными сталями, состоит в том, что образуются трещины в сварном шве, и его структура получается неоднородной. А это влияет на прочность и пластические характеристики сварных соединений.

Чтобы получить шов с аустенитной структурой, при сварке разнородных сплавов часто используют электроды, предназначенные для работы с высоколегированными сталями и легированными сплавами повышенной и высокой прочности.

Для сварки углеродистых и низколегированных сталей:

  • с легированными сталями повышенной и высокой прочности используются электроды марок Э42А-Э100, ОЗЛ-27 и ОЗЛ-28. Эти электроды также применяются для сварки чугуна и неконструкционных трудносвариваемых сталей;
  • с теплоустойчивыми сталями применяют электроды Э42А-Э50А;
  • с высоколегированными аустенитными сталями используют электроды марок ОЗЛ-6 (ОЗЛ-6С), НИАТ-5, ЭА-395/9, НИИ-48Г;
  • с высоколегированными жаропрочными сталями применяют электроды марки ОЗЛ-25/Б;
  • со сплавами на никелевой основе используют электроды ЦТ-28, ОЗЛ-25Б.

Для сварки легированных сталей повышенной и высокой прочности:

  • с теплоустойчивыми сталями используют электроды марки Э50А-Э85;
  • с высоколегированными аустенитными сталями применяют электроды НИАТ-5 и ЭА-395/9;
  • с высоколегированными жаропрочными сталями используют электроды ОЗЛ-25Б;
  • со сплавами на никелевой основе используются электроды ЦТ-28 и ОЗЛ-25Б.

Если необходимо провести сварку теплоустойчивой стали:

  • с высоколегированными аустенитными сталями, воспользуйтесь электродами марки ЭА-395/9;
  • с высоколегированными жаропрочными сталями, подойдут электроды АНЖР-1 и АНЖР-2. С этими электродами также осуществляют сварку закаливаемых сталей без предварительного подогрева и дальнейшей термообработки. Температура для работы с электродами АНЖР-1 – до 550-660 °C, с электродами АНЖР-2 – до 450-550 °C;
  • со сплавами на никелевой основе, используют электроды ЦТ-28 и ОЗЛ-25/Б.
Сварочные электроды уони 13/55а   

elektrod-3g.ru

Электроды для сварки разнородных сталей и сплавов - подбор, таблица, свариваемость, марки

В современных условиях специальное машиностроение развивается во многих направлениях. Однако основным является снижение затрачиваемого на изготовление аппаратуры металла с параллельным повышением мощности данного оснащения. Данное назначение требует активного применения легированных сталей и сплавов.

Из материалов подобного рода производятся не все изделия, а только ответственные участки, на которые воздействуют высокие температуры и давление, а также коррозионные среды. Целесообразнее всего для соединения в одной конструкции деталей из разнородных сталей использовать сварку. Сварное соединение положительно сказывается на нескольких моментах:

  • наиболее рациональное применение материалов в изделии;
  • существенное уменьшение стоимости данного изделия из-за использования легированных сталей;
  • повышение технологичности конструкции.

Подобные сварные детали успешно применяются в нескольких отраслях машиностроения: энергетическое, химическое и нефтяное.

Специфика сварки разнородных сталей

Сварные соединения разнородных сталей имеют собственные специфические особенности. Во время проведения работ с данными материалами главной проблемой становится предотвращение образования структурной неоднородности, которая может привести к преждевременному разрушению всей конструкции.

Для предупреждения неоднородности аустенитный металл, свариваемый с неаустенитным, должен быть насыщен никелем. Однако никель обладает несколькими недостатками: дороговизна и дефицитность данного металла. Кроме этого, никель способствует появлению горячих трещин. Поэтому при соединении сталей, эксплуатирующихся при высоких температурах, нужно параллельно увеличивать и уменьшать количество никеля.

С одной стороны, учитывая возможность предотвратить неоднородность, а с другой стороны — следует помнить о негативном воздействии никеля на соединение. Данные выводы означают, что для наплавленного металла подобного типа должно существовать «идеальное» содержание никеля. Определяется оно факторами, которые оказывают наибольшее влияние на образование неоднородности в рабочей зоне.

Причины структурной неоднородности

Знания и опыт, накопленный специалистами и сварщиками при работе с разнородными сталями, демонстрируют, что главной причиной для образования и развития неоднородности является температура нагрева соединения. Соответственно, и количество никеля будет также зависеть от температуры в зоне сплавления аустенитных сталей с неаустенитными.

Классификация сварных соединений разнородных сталей

Таким образом, сварные соединения материалов разнородного типа были разделены на 4 группы. Разграничение проведено в зависимости от температуры их эксплуатации. Для каждой категории существует собственная оптимальная величина, являющаяся допустимой для используемой в ней неаустенитной стали:

  • 1-ая группа — до 350°С;
  • 2-ая — 350-450°С;
  • 3-ья — 450-550°С;
  • 4-ая — более 550°С.

Электроды ЦЛ 9 в упаковке.

Исследования показали, что наплавленный металл соединений 1-ой группы должен иметь не менее 8% никеля, 2-ой — 19%, 3-ьй — 31%, 4-ой — 47%. Соответственно, для создания соединений, которые эксплуатируются при температурах до 350°С, можно использовать следующие марки электродов: ГС-1, ОЗЛ-6, ОЗЛ-27 и ЦЛ-9.

Сварочные материалы ОЗЛ-6 обеспечивают наплавленный металл типа Э-10Х25НВГ2. Электроды ЦЛ-9 дополнительно легируются ниобием и имеют тип наплавленного металла 10Х25Н13Г2Б. Электроды ОЗЛ-27 дополнительно снабжаются молибденом и гарантируют наплавленный металл химического состава следующего вида: углерод — 0,18%, кремний — 0,6%, марганец – 1,63%, никель — 10,3%, хром — 25,3%, молибден — 3,1%. Материалы ГС-1 обеспечивают химический состав указанных ниже пропорций: углерод — 0,09%, кремний — 2,5%, марганец — 6,3%, никель — 9,4%, хром — 23,3%.

Разработки электродов для разнородных сталей

Для изготовления соединений, работающих при температурах свыше 350°С, специалистами Института электросварки им. Е.О.Патона разработана линейка специальных электродов: АНЖР-3 предназначены для температуры 350-450°С, АНЖР-2 — 450-550°С и АНЖР-1 — выше 550°С. Данные сварочные материалы гарантируют оптимальное содержание никеля в сварном шве и предотвращают появление неоднородности. Кроме этого, они обладают высокими механическими характеристиками и стабильным химическим составом. Также, при проведении сварки этими электродами не нужно предварительно прогревать свариваемые изделия, а после подвергать их термообработке.

Разнородными сталями и сплавами считаются материалы, резко отличающиеся физико-механическими свойствами, химическим составом и свариваемостью. По признаку разнородности стали условно можно разделить на 4 группы:

  1. углеродистые и легированные,
  2. легированные повышенной и высокой прочности,
  3. теплоустойчивые,
  4. высоколегированные.

Почему для сварки разнородных сталей подойдут не любые электроды?

Когда свариваются неоднородные металлы (сплавы), слияние разнородных структур может вызнать определенные дефекты сварных соединений:

  • трещины в металле самого сварного шва;
  • появление участков со структурной неоднородностью в зонах оплавления;
  • ввиду значительно разных коэффициентов расширения свариваемых металлов, рост чрезмерных остаточных напряжений.

Большинство электродов, используемых при сварке разнородных сталей и сплавов, относятся к электродам, предназначенным для сварки высоколегированных сталей и легированных сталей повышенной и высокой прочности, которые дают шов с однородной высокопластичной структурой металла.

Видео

Посмотрите ролик о марке электродов Zeller 655, данная разработка компании впечатляет своими возможностями.

Таблицы

Для подбора электрода при сварке разнородных сталей и сплавов воспользуйтесь таблицей совместимостей, которая была составлена на основе опыта российских специалистов.

Подбор электродов для сварки разнородных сталей и сплавов

Чтобы больше узнать о той или иной марке, кликайте по ссылкам в таблице или в перечне выше.

Группа сталей и сплавов  У

Л

Т

ВА ВЖ Н
Углеродистые и

weldelec.com

Электроды для сварки стали

Электрод – это стержень из металла, предназначенный для подвода тока к изделиям, которые требуется сварить.

Различают более 200 марок различных электродов, и более половины из них относятся к электродам для ручной дуговой сварки.

Классификация электродов

Между собой электроды для сварки стали классифицируются на плавящиеся и неплавящиеся. К первой группе относится сварная проволока из различных типов стали, а ко второй – электроды из тугоплавких металлов наподобие вольфрама, и из графитных материалов.

Практически каждый электрод, за исключением специальной проволоки для автоматической аргонной сварки, покрывается защитным покрытием. Оно выполняет роль защиты сварного шва от атмосферного воздействия, помогает ионизировать дугу, делает ее более устойчивой.

Особенности сварки изделий из стали

Всех чаще требуется сварить стальные детали, но сталь бывает разных видов: встречается низколегированная и высоколегированная. Под легированием понимают ввод в состав металла специальных элементов, которые придают ему новые свойства. Обычно добавляют хром, медь, никель или азот в связанном состоянии. Легирующие добавки повышают прочность стали и увеличивают коррозионную защиту. От процентного содержания дополнительных элементов и будет зависеть степень легирования стали.

Для сварки разных марок стали требуется свой тип электродов, вот поэтому и были придуманы электроды для сварки разнородных сталей.

Технология сварки разнородной стали

Стали с разной атомно-кристаллической решеткой называют разнородными, и их сварка представляет определенную трудность. При сваривании металл плохо соединяется, может образовывать примеси и трещины на поверхности шва. Чтобы обеспечить равнопрочное соединение, используют специальные электроды для сварки низколегированных сталей, соответствующие государственному стандарту.

Марки электродов

Существует сводная таблица, где указаны все возможные электроды, которые разрешено применять для различных легированных сталей. Этими электродами являются Э70, Э100, Э150, Э85 и Э125.

Обычно химический состав сварного шва не нормируется, за исключением проверки на содержание фосфора и серы. Этих элементы не должны превышать содержание в 0,035%.

Отдельный регламент есть для работы на объектах атомной энергетики. Так как швы должны обладать большей надежностью, то для них разработаны специальные электроды для сварки легированных сталей. Это марки ЦУ-2ХМ, ЦЛ-21, ЦЛ-20, ЦЛ-38.

Электроды марки Э70 предназначены для сварки сталей, которые легированы хромом, никелем или молибденом. Как правило, это ответственные металлоконструкции, где важна прочность сварного шва.

Сложным процессом является сварка углеродистых сталей. Неграмотная работа и несоблюдение технических условий приводит к образованию кристаллизационных трещин. Электроды для сварки углеродистых сталей выбирают среди марок УОНИ, ОЗС, МР и АНО. Благодаря своим характеристикам они снижают содержание молекул водорода в сварном шве.

Марка электродов МР отличается тем, что создает минимальное разбрызгивание металла, удобна в работе и хорошо отделяет шлаковую корку. Чтобы варить по окисленной поверхности требуется использовать марку ОЗС. Для самых сложных сталей выбирают марку АНО, которая выпускается с рутиловым покрытием.

Тонкости сварки низколегированных сталей

Важной характеристикой электрода для сварки низколегированных сталей является — временное сопротивление. По этому показателю можно сопоставить прочность детали и сварного шва. Это необходимо, чтобы не допустить применение электродов с большим временным сопротивлением для деталей с небольшим сопротивлением.

После сварки неправильным электродом в сварном шве может возникнуть концентрация напряжений. Также не менее важным свойством является ударная вязкость и относительное удлинение металла. Если их не учитывать, то сваренная конструкция будет неправильно работать.

Нужно учитывать, чтобы сварной шов обладал не меньшей ударной вязкостью, чем сам металл. Только так конструкция будет сварена грамотно.

При выборе электрода также рассматривают, в каких условиях потом будет работать конструкция, например под давлением или в экстремальных условиях.

steelguide.ru

электроды для сварки трудносвариваемых сталей и разнородных сварных соединений

 электроды для сварки трудносвариваемых сталей и разнородных соединений 

Марка, тип покрытия, описание

Классификация

Хим. состав наплав. металла

Механические свойства наплавленного металла

ОК 67.45Тип покрытия - основной Свариваемые материалы: нержавеющие стали, разнородные сварные соединения, марганцовистые стали типа Г 13, упрочняемые (склонные к наклепу) стали, низколегированные стали с ограниченной свариваемостью. Также применяется для наплавки буферных слоев и углеродистых сталей перед упрочняющей наплавкой. Специальный электрод, обеспечивающий высокую вязкость металла шва, что позволяет производить сварку металлов с ограниченной свариваемостью, варить жесткие конструкции. При сварке следует избегать большого перемешивания. При сварке толстых, сильно упрочняемых сталей рекомендуется предварительный подогрев до 200-300°С. В остальных случаях подогрев не требуется.Ток = +

Положение 1,2,3,4,6.

10Х18Н8Г6Е307-15 / AWS A5.4-92E 18 8 Mn B 4 2 / EN 1600

С 0,1Si 0,5Mn 6,3Cr 18,8Ni 9,0

Предел текучести 430 МПаПредел прочности 620 МПаУдлинение 40%KCV+20°С 70 Дж

ОК 67.52Тип покрытия - основной Свариваемые материалы: разнородные сварные соединения, марганцовистые стали типа Г13. упрочняемые (склонные к наклепу) стали, низколегированные стали с ограниченной свариваемостью, для наплавки углеродистых сталей. Специальный электрод со стержнем из углеродистой нелегированной стали и покрытием, обеспечивающим легирование и высокий коэффициент перехода (180%). Применение:1 Сварка и восстановление изношенных деталей из сталей типа Г13 (деталей бульдозеров, пересечения железнодорожныхпутей и т.п.); 2.Сварка марганцовистых аустенитных сталей с углеродистыми; 3.Сварка сильно упрочняемых (наклепываемых) сталей без предварительного подогрева; 4.Наплавка углеродистых и низколегированных сталей (рельс, контактных стыков); 5. Приварка и наплавка деталей землеройных машин (зубьев и т.п.). Ток =+ / ~ U x.x.=70B

Положение 1,2.

10Х18Н9Г6E 18 8 Mn B 8 3 / EN 1600

С 0.1Si 1,0Mn 7,0 Cr 18,0Ni 9,0

Предел текучести 420 МПа Предел прочности 630 МПаУдлинение45%KCV+20°С 80 Дж-120°С 40 Дж

ОК 68.81Тип покрытия - рутилово-кислыйУниверсальный электрод для трудносвариваемых сталей, восстановления изношенных деталей и работающих при высоких температурах инструментов. Высокая устойчивость против горячих трещин. Применяется для сварки средне и высокоуглеродистых упрочняемых сталей (деталей, инструментов, пружин и т.п.) часто неизвестного состава. Рекомендуется также для сварки разнородных сталей: нержавеющих с углеродистыми и низколегированными; aустенитных марганцовистых с глеродистыми и низколегированными. Высокая температура окалинообразования наплавляемого металла позволяет использовать электрод для сварки и наплавки изделий, работающих при высоких температурах.Ток =+ / ~ U x.x.=60B

Положение 1,2,3,4,5,6.

10Х29Н10Г2Е312-17 / AWS A5.4Е 29 9 R 3.2 / EN 1600

С 0,1Si 0,8Mn 0,8Cr 28,5Ni 10,0

Предел текучести 610 МПаПредел прочности 790 МПаУдлинение 25%KCV+20°С 30 Дж

ОК 68.82Тип покрытия - рутилово-кислый.Электрод для трудно свариваемых сталей, длянаплавки штампов и инструментов, работающих при высоких температурах. Высокая устойчивость против горячих трещин. Применяется для сварки средне и высокоуглеродистых упрочняемых сталей (деталей, инструментов, пружин и т.п.) часто неизвестного состава. Рекомендуется также для сварки разнородных сталей: нержавеющих с углеродистыми и низколегированными; аустенитных марганцовистых с углеродистыми и низколегированными. Высокая температура окалинообразования позволяет использовать электрод для сварки и наплавки изделий, работающих при высоких температурах. Ток =+ / ~ Uх.х.=55В

Положение 1,2,3,4,6.

10Х29Н10Г2E 312-17 / AWS A5.4E 29 9 R 1 2 / EN 1600

С 0,1Si 0,8Mn 1,2Cr 28,5Ni 10,0

Предел текучести 500 МПаПредел прочности 770 МПаУдлинение 25%KCV+20°С 40 Дж

Кроме того для сварки трудносвариваемых и разнородных сталей могут применяться следующие материалы: OK Autrod 16.53; OK Autrod 16.54; OK Autrod 16. 5; OK Autrod 16.95; OK Tigrod 16.53; OK Tigrod 16.54; OK Tigrod 16.75: OK Tigrod 16.95; OK Tubrod 14.32; OK Tubrod 14.33. 

Современное, надежное, высокотехнологичное и экономичное сварочное оборудование, имеющее регулировку всех параметров, влияющих на качество сварного соединения, в сочетании с правильно выбранными сварочными материалами обеспечивает при достаточной квалификации сварщика превосходные результаты сварки в любых условиях.

svarka01.ru


Смотрите также