Все о сварке

Сварка легированных сталей


Нюансы свариваемости 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:

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:

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:

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:

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.

http://moyasvarka.ru/www.youtube.com/watch?v=tv-wgQk5aJw

Содержание 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.

http://moyasvarka.ru/www.youtube.com/watch?v=2DvrTTEsynU

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

moyasvarka.ru

Сварка легированных сталей

В состав легированных сталей входят специальные легирующие элементы: хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий, титан и другие. К легированным сталям относятся также и те стали, которые имеют повышенное содержание марганца и кремния. Легированные стали обладают по сравнению с углеродистыми более высокими механическими свойствами, а также и специальными свойствами, которые необходимы для работы изделий в условиях глубокого холода, агрессивных сред, высоких температур и давлений.

Для легированных сталей принято буквенно-цифровое обозначение. По этим обозначениям можно приблизительно определить химический состав сталей.

В государственных стандартах приняты следующие обозначения для легирующих элементов (см. табл. 67).

Табл.67.Условное обозначение легирующих элементов

Цифры, стоящие впереди марки стали, указывают среднее содержание углерода в десятых долях процента для высоколегированных сталей, и в сотых долях процента для низколегированных сталей.

Цифра, стоящая после той или иной буквы, указывает на среднее содержание этого элемента в процентах. Если после буквы цифра не стоит, то содержание этого элемента составляет около одного процента. Буква «А», стоящая в конце марки, указывает на повышенное качество стали. Такая сталь имеет ограничейное содержание вредных примесей.

Пример расшифровки состава стали по ее маркировке.

Маркировка 1Х18Н9Т относится к нержавеющей стали, содержащей в среднем 0,1% углерода, 18% хрома, 9% никеля и до 1 % титана.

Маркировка ЗОХГСА относится к низколегированной стали, в состав которой входит около 0,30% углерода, а содержание хрома, марганца и кремния не превышает 1% для каждого элемента в отдельности. Содержание вредных примесей ограничено: сера 0,03%, фосфор 0,035%.

Легирующие добавки оказывают следующее действие.

Хром вводится в конструкционные стали в пределах 0,7— 1,75%. В специальных сталях содержание хрома доходит до 30%. Хром способствует закаливаемости стали, несколько понижает пластические свойства стали; часто его добавляют в сплавы вместе с другими легирующими примесями, например, никелем, молибденом и др.

Никель сильно улучшает прочность и пластичность стали. Содержание никеля в легированных конструкционных сталях доходит до 5%. В специальных сталях никеля может быть до 50%. Чаще всего никель применяется в сочетании с другими элементами (хромом, кремнием и др.).

Молибден в конструкционных сталях содержится обычно в небольших количествах — до 0,60%- Молибден уменьшает склонность стали к перегреву, повышает ее стойкость при повышенных температурах, устраняет явление хрупкости при отпуске, повышает ударную вязкость, а также улучшает обрабатываемость стали в холодном и горячем состояниях.

Ванадий вводится в легированную конструкционную сталь в количествах 0,2—0,3%. Весьма ценным свойством малых количеств ванадия явдяется его способность измельчать зерно в стали. Ванадий повышает сопротивление стали перегреву, а также значительно улучшает механические свойства стали.

Титан вводится в сталь в небольших количествах — около 0,5%. Оказывает такое же действие, как ванадий. Кроме того, титан повышает вязкость стали и улучшает ее сварочные свойства.

Марганец содержится в любой стали в количествах 0,3— 0,7%. Как легирующая примесь марганец вводится в количестве до 14—17%. Марганец повышает закаливаемость стали и улучшает ее механические свойства.

Кремний входит в любую сталь в пределах до 0,6%. В легированные стали кремний вводится в количестве 0,8—1,2% для повышения упругих свойств. Большее содержание кремния (до 1,9%) вызывает некоторое понижение пластических свойств стали и ухудшает свариваемость.

Сварка легированной стали находится в большой зависимости от ее химического состава, при этом основное значение имеет количественное содержание углерода. Легирующие добавки влияют на свариваемость слабее углерода. Влияние легирующих примесей неодинаково, например, хром и марганец способствуют образованию трещин больше, чем никель. Благоприятно действует на свариваемость присадка титана.

Значительно ухудшают свариваемость стали вредные примеси: сера, фосфор и растворенные газы. Для получения нормальных результатов сварки содержание серы и фосфора не должно превышать 0,020—0,055%.

www.prosvarky.ru

Сварка среднелегированных и высоколегированных сталей

Сварка среднелегированных и высоколегированных сталей

Сваривание этих видов сталей затруднено по ряду причин. В процессе сварки происходит частичное выгорание легирующих примесей и углерода. Вследствие малой теплопроводности возможен перегрев свариваемого металла. Эти стали отличает повышенная склонность к образованию закалочных структур, а больший, чем у низкоуглеродистых сталей, коэффициент линейного расширения может вызвать значительные деформации и напряжения, связанные с тепловым влиянием дуги. При этом, чем больше в стали углерода и легирующих примесей, тем сильнее проявляются эти свойства.

Для устранения влияния перечисленных причин на качество сварного соединения рекомендуется:

1. Тщательно подготавливать изделие под сварку.

2. Вести сварку при больших скоростях с малой погонной энергией, чтобы не допускать перегрева металла.

3. Применять термическую обработку для предупреждения образования закалочных структур и снижения внутренних напряжений.

4. Применять легирование металла шва через электродную проволоку и покрытие с целью восполнения выгорающих в процессе сварки примесей.

Изготовление электродов для сварки высоколегированных сталей осуществляется из высоколегированной сварочной проволоки. Для них применяют покрытие типа Б. Обозначения типов электродов состоят из индекса Э и следующих за ним цифр и букв. Две или три цифры, следующие за индексом, указывают на количество углерода в металле шва в сотых долях процента. Следующие затем буквы и цифры указывают примерный химический состав металла. Сварку производят постоянным током обратной полярности, сварочный ток выбирают из расчета 25–40 А на 1 мм диаметра электрода. Длина дуги должна быть возможно короткой. Рекомендуется многослойная сварка малого сечения при малой погонной энергии.

Хромистые стали относятся к группе нержавеющих коррозионно-стойких и кислотостойких сталей. По содержанию хрома они делятся на среднелегированные (до 14 % хрома) и высоколегированные (14–30 % хрома). Во время сварки хромистых сталей возникают следующие затруднения. Хром при температуре 600–900 °C легко вступает во взаимодействие с углеродом, образуя карбиды, которые, располагаясь в толще металла, вызывают межкристаллитную коррозию, снижающую механические свойства стали.

Чем выше содержание углерода в стали, тем активнее образуются карбидные соединения. Кроме того, хромистые стали обладают способностью к самозакаливанию (при охлаждении на воздухе), вследствие чего при сварке металл шва и околошовной зоны получает повышенную твердость и хрупкость. Возникающие при этом внутренние напряжения повышают опасность возникновения трещин в металле шва. Усиленное окисление хрома и образование густых и тугоплавких оксидов также являются серьезными препятствиями при сварке хромистых сталей.

Среднелегированные хромистые стали, содержащие углерода до 2 %, относятся к мартенситному классу. Они свариваются удовлетворительно, но требуют подогрева до 200–300 °C и последующей термической обработки. Высоколегированные хромистые стали ферритного класса сваривают с предварительным подогревом до 300–400 °C.

После сварки для снятия внутренних напряжений и восстановления первоначальных физико-механических свойств изделие подвергают высокому отпуску – нагреву до 650–750 °C и медленному охлаждению.

Электроды изготовляют из сварочной проволоки марок СВ01Х19Н9, СВ–04Х19Н9 и Св–07Х25Н13 с покрытием, содержащим плавиковый шпат и оксид марганца. Это обеспечивает получение жидкого шлака, хорошо растворяющего окислы хрома. Рекомендуются покрытия типов ПЛ–2, ЦТ–2 и УОНИИ–13/НЖ.

Хромистые стали, как и большинство легированных сталей, обладают малой теплопроводностью и легко подвергаются перегреву. Поэтому сварку их производят постоянным током обратной полярности при малых сварочных токах из расчета 25–30 А на 1 мм диаметра электрода.

Высоколегированные хромоникелевые аустенитные стали обладают рядом важных физико-химических и механических свойств: коррозионной стойкостью, кислотоупорностью, теплостойкостью, вязкостью, стойкостью против образования окалин. Важным качеством этих сталей является хорошая свариваемость.

Хромоникелевые стали марок 08Х18Н10 и 12Х18Н9 при нагреве до температуры 600–800 °C теряют антикоррозионную стойкость. Выделение карбидов хрома по границам зерен приводит к межкристаллитной коррозии стали. Поэтому сварку выполняют постоянным током обратной полярности при малых сварочных токах, сокращая продолжительность нагрева металла. Принимают также меры по отводу тепла при помощи медных подкладок или охлаждения. После сварки рекомендуется подвергнуть изделие нагреву до температуры 850–1100 °C и закалке в воде или на воздухе (для малых толщин металла).

Хромоникелевые стали марок 12Х18Н9Т и 08Х18Н12Б содержат титан и ниобий, которые, являясь более сильными карбидообразователями, связывают углерод стали, предупреждая образование карбидов хрома. Поэтому эти стали после сварки не подвергают термообработке.

Для сварки хромоникелевых сталей применяют электроды типов ОЗЛ–7, ОЗЛ–8, ЦТ–1 и ЦТ–7. Рекомендуются электроды из сварочной проволоки типа Св–01Х19Н9, Св–06Х19Н9Т или Св–04Х19Н9С2 с покрытием ЦЛ–2, ЦЛ–4 (содержат 35,5 % мрамора, 41 % плавикового шпата, 8,5 % ферромарганца и 15 % молибдена), УОНИИ–13/НЖ и др.

Тонколистовую сталь марки 12Х18Н19Т следует сваривать аргонодуговой сваркой, так как при сварке качественными электродами или под флюсом происходит науглероживание металла шва. Это снижает стойкость стали против межкристаллитной коррозии. Хромоникелевые аустенитные стали сваривают газовой сваркой при толщине металла не более 3 мм нормальным пламенем удельной мощности 75 л/(ч?мм). Присадочным материалом служат проволоки марок СВ01Х19Н9, СВ–04Х19Н9С2, Св–06Х19Н9Т и Св–07Х19Н10Б. Сварку следует вести быстро. Флюсом служат смесь буры (50 %) и борной кислоты (50 %) или плавиковый шпат (80 %) и двуоксид кремния (20 %).

Высоколегированная марганцовистая сталь, обладающая большой твердостью и износостойкостью, содержит 13–18 % марганца и 1–1,3 % углерода. Она применяется для изготовления зубьев экскаваторов, шеек камнедробилок и других рабочих органов дорожных и строительных машин, работающих при ударных нагрузках и на истирание. Для сварки применяют электроды со стержнями из углеродистой проволоки марок Св–08А, Св–08ГА, Св–10Г2 с покрытием, которое применяется для наплавочных электродов марки ОМГ, содержащим 23 % мрамора, 15 % плавикового шпата, 60 % феррохрома, 2 % графита, все компоненты замешаны на жидком стекле (30 % к общей массе сухих компонентов).

Рекомендуются покрытия, применяемые для наплавочных электродов типа ОЗН (45–49 % мрамора, 15–18 % плавикового шпата, 26–33 % ферромарганца, 3 % алюминия, 4 % поташа), все компоненты замешаны на жидком стекле.

Применяют также стержни электродов из проволоки марок СВ04Х19Н9 и Св–07Х25Н13 с покрытием ЦЛ–2, состоящим из 44 % мрамора, 51 % плавикового шпата, 5 % ферромарганца, замешанных на жидком стекле (20–22 % к массе сухих компонентов). Хорошие результаты дает также покрытие УОНИИ–13/НЖ. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности короткими участками. Сварочный ток определяется из расчета 30–35 А на 1 мм диаметра электрода. Для получения шва повышенной прочности и износостойкости следует проковать сварной шов в горячем состоянии. При этом металл шва нужно интенсивно охлаждать холодной водой.

Молибденовые, хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые стали относятся к теплоустойчивым сталям перлитного класса. Эти стали применяют при изготовлении сварных паровых котлов, турбин, различной аппаратуры в химической и нефтяной промышленности, для работы при высоких температурах и давлениях. Эти стали свариваются удовлетворительно при выполнении установленных технологических приемов: предварительного подогрева до 200–300 °C и последующего отжига при температуре 680–780 °C или отпуска при температуре 650 °C. Температура окружающего воздуха должна быть не ниже 4–5 °C. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности. Рекомендуются электроды типов ОЗС–11, ТМЛ–1,ТМЛ–2, ТМЛ–3, ЦЛ–38, ЦЛ–39 и др. Для автоматической и полуавтоматической сварки применяют сварочную проволоку марок Св–08ХМ, Св–10Х5М и Св–18ХМА. При сварке в углекислом газе применяют предварительный и сопутствующий нагрев до температуры 250–300 °C, присадочную проволоку типа Св–10ХГ2СМА. После сварки рекомендуется термообработка.

Газовая сварка выполняется нормальным пламенем при удельной мощности 100 л/(чмм). Присадочный материал – сварочная проволока типов Св–08ХНМ, Св–18ХМА и Св–08ХМ. Рекомендуется предварительный подогрев до 250–300 °C, а после, сварки – термообработка (нормализация от температуры 900–950 °C).

Высоколегированные стали с особыми свойствами успешно сваривают в защитных газах. Режимы сварки подобны тем, которые используются при ручной сварке и под флюсом (ток обратной полярности, малые токи, термообработка). Электродную проволоку и флюсы применяют с учетом повышенного выгорания марганца, титана, ниобия, молибдена, никеля, т. е. элементов, обеспечивающих сохранение свойств свариваемых сталей.

Следующая глава

info.wikireading.ru

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

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:

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):

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:

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

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 ↑

Технология сварки высоколегированных металлов

В зависимости от состава легирования выделяют жаропрочные, жаростойкие и коррозионностойкие стали. Основными легирующими элементами являются хром (не менее 16%) и никель (не менее 7%), однако на структуру также влияет содержание аустенизаторов (C, B, Co, Cu) и других элементов-ферритизаторов (Si, Al, W, Mo, Ti, V) .

Жаропрочной считается сталь, если она способна в течение длительного времени выдерживать нагрузки при нагреве. Для этого в ее состав легируется молибден (до 7%). Жаростойкая сталь эффективно противостоит химическому разрушению в газовых средах, где температура достигает 1100-1150 градусов.

С учетом данных особенностей к сварным соединениям в каждом случае предъявляются свои требования.

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.

Похожие статьи

goodsvarka.ru


Смотрите также