Все о сварке

Сварка низкоуглеродистых сталей


Сварка низкоуглеродистой стали

Углерод – это основной легирующий элемент в углеродистых и конструкционных сталях. Он определяет механические свойства сталей данной группы. Повышение его содержания в составе металла усложняет сварочный процесс и приносит затруднения для получения равнопрочного сварочного соединения без причинения дефектов. Сталь, которая имеет в своем составе до 0,25% углерода, считается низкоуглеродистой. По признаку качества металла, углеродистые стали делятся на обыкновенное и необыкновенное качество.

Низкоуглеродистые стали сваривать достаточно легко и это свойство можно считать их отличительным признаком. Технология сваривания обеспечивает комплекс требований, основой которых является равнопрочность сварочного соединения с основным металлом, а также отсутствие дефектов в шве металла.

Для обеспечения соблюдения всех вышеприведенных требований следует правильно проводить сварочный процесс. Основными требованиями к свариванию данного вида металла является сварочное соединение с основным металлом, а также отсутствие дефектов в сварочном шве. В большинстве случаев, сваривание ответственных конструкций из низкоуглеродистой стали не должно иметь трещин, пор, подрезов и непроваров.

Размеры сварочного шва должны соответствовать требованиям, а само сварочное соединение должно быть устойчивым от перехода в хрупкое состояние. В некоторых случаях к сварочному соединению могут предъявляться высокие требования, но стоит помнить, что во всех случаях сварочный шов должен быть прочным, надежным и долговечным.

Механические свойства металла шва, а также сварочного соединения зависят от структуры металла, которую определяет химический состав, режим сварки и последовавшая за свариванием термическая обработка. Химический состав метала шва зависит от электродного и основного металла, а также от взаимодействия между свариваемым металлом, газовой фазой и шлаком.

При сварке низкоуглеродистых сталей состав металла немного отличается от состава основное свариваемого материала. В таком сварочном шве находится меньше углерода. Стоит отметить, что при снижении количества углерода в металле, свариваемое изделие становится менее прочным. Снижение количества углерода можно компенсировать за счет легирования с помощью сварочной проволоки или флюса марганцем и кремнием.

Высокая скорость охлаждения металла способствует увеличению его прочности, но при этом снижается его пластические свойства и ударная вязкость. Скорость охлаждения сварочного шва зависит от толщины свариваемого металла, конструкцией сварочного соединения, а также режима сварки и начальной температуры изделия.

Стали с пониженным содержанием углерода используются в машиностроении и изготовлении деталей, которые упрочняются цементацией. Низкоуглеродистые стали являются хорошо сваривающимися практически всеми видами сваривания, которые используются для работы со сталями. Основным требованием при сварке является обеспечение одинаковой прочности всего свариваемого изделия, производительность, экономичность и отсутствие дефектов.

3g-svarka.ru

Cварка высокоуглеродистой стали

Высокоуглеродистая сталь не имеет в своем составе легирующих элементов, среди которых находятся хром, ванадий и никель. Стоит отметить, что данный вид стали имеет в своем составе углерод свыше 0,6%. Содержание углерода определяет свойства сталей. Таким образом, с увеличением процентного содержания углерода в составе стали, возрастает предел ее прочности и повышается твердость, но, в тот же момент, снижаются ее пластические свойства.

Углеродистая сталь более устойчива к высоким температурам и сохраняет свои свойства при подогреве до 450 градусов по Цельсию. Она прекрасно воспринимает динамические нагрузки разной тяжести и способна не поддеваться коррозии. В этом случае углеродистая сталь очень легкая и устойчива к износу. Например углеродистой сталью является чугун и его изделия.

Разные виды углеродистых сталей применяются для производства инструментов, деталей для котлов, труб, турбин и других изделий, которые применяются для эксплуатации при высоких нагрузках.

Средне- и высокоуглеродистые стали имеют характерную особенность – образовывать закалочные структуры в сварочном шве и зоне термического влияния, которые могут создавать опасность хрупкого разрушения. Для получения надежных сварочных швов подбирается марка стали в соответствии возможности получения требуемых стабильных механических свойств сварочных соединений.

Высокоуглеродистые стали склонны к хрупкости после воздействия термического цикла сваривания и выражается значительно сильнее, в чем в среднеуглеродистых сталях. Стали данного вида чувствительны к горячим и холодным трещинам. Из-за этого следует обязательно подогревать свариваемый металл до температуры 350 – 400 градусов по Цельсию. После подогрева требует производить отжиг и проводить его до тех пор, пока свариваемое изделие не остынет до температуры 20 градусов по Цельсию.

Изготовление надежных сварочных соединений может затрудняться из-за нависшей опасности образования холодных трещин и повышенной чувствительности сталей данного вида к концентраторам напряжения при статических и динамических нагрузках.

Сварные конструкции проектируются с наименьшей концентрацией напряжений. Радиусы перехода от одного сечения в свариваемой детали к другой должны быть максимальными исходя из допустимых конструктивны соображений.

Для того чтобы повысить прочность сварочных швов высокоуглеродистой стали, следует создавать плавные переходы от одного до другого свариваемого металла. Для стыкового сварочного соединения стоит удалять усиление сварочного шва.

Особое внимание в этом случае нужно уделять проплаву сварочного шва, который имеет более крутой переход от шва к металлу изделия. В случае, когда механическая обработка внутренней поверхности детали для зачистки и проплавления невозможна, то следует проводить комбинированное сваривание без остающейся подкладки.

В таком случае первый сварочный шов производится автоматической аргонодуговой сваркой с использованием неплавящегося электрода без присадки по всей длине сварочного шва, обеспечивая 100% равномерного проплавки металла.

3g-svarka.ru

Сварка низкоуглеродистой стали - Газовая резка

Низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,25% хорошо свариваются любым, описанным ранее, способом газовой сварки.

Наконечник горелки выбирают с учетом расхода ацетилена 100—130 л/ч на 1 мм толщины свариваемого металла при левом способе сварки и 130—150 л/ч при правом способе сварки. Пламя горелки должно быть нормальным. Высококвалифицированный сварщик применяет пламя большей мощности и выбирает наконечник из расхода ацетилена 150—190 л/ч на 1 мм. толщины свариваемого металла, применяя более толстую присадочную проволоку, производительность сварки при этом повышается. При увеличении мощности пламени повышается опасность перегрева металла в зоне сварки. Для

того чтобы металл шва и околошовной зоны не перегревался, необходимо уменьшить угол наклона мундштука и пламя горелки в основном направлять на присадочную проволоку.

Для сварки металлоконструкции из углеродистых сталей берут присадочную проволоку Св08, Св08А. При сварке этой проволокой часть легирующих компонентов, таких как углерод, кремний и марганец, выгорает, а металл шва приобретает крупнозернистое строение. Предел прочности такого сварного соединения ниже предела прочности основного металла. Для получения равнопрочного сварного соединения необходимо применять кремнемарганцовистую сварочную проволоку Св08ГА, Св10ГА или Св12ГС. Диаметр присадочной проволоки берут в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки. При правом способе сварки диаметр присадочной проволоки примерно равен половине толщины свариваемого металла.

В процессе сварки следят за тем, чтобы кромки свариваемого металла и конец присадочной проволоки расплавлялись одновременно. Нельзя допускать, чтобы капли расплавленного присадочного металла попадали на нерасплавленные кромки основного металла. Если это произойдет, то получится непровар, а следовательно, сварное соединение в данном месте будет непрочным.

При левом способе сварки расплавленный металл из ванночки стекает в разделку, кромки которой еше не расплавлены. Это приводит к непровару в этом месте. Для того чтобы расплавленный металл не стекал, изделие наклоняют на 10—15° против движения горелки. Если конец присадочной проволоки прилипает к кромкам основного металла, то это значит, что эти кромки еще недостаточно нагреты. В процессе сварки нужно избегать отвода пламени в сторону от ванны расплавленного металла шва, так как металл окислится кислородом воздуха.

Процесс сварки (после вынужденного перерыва) начинают с перекрытия конца шва на 4—6 мм, при этом следят, чтобы образовавшиеся окислы всплыли на поверхность сварочной ванны.

Качественно выполненный сварной шов имеет чешуйчатую форму, равномерную по всей длине-ширину и высоту валика и плавный переход без подрезов от наплавленного валика к основному металлу.

Для уплотнения наплавленного металла применяют проковку шва в горячем состоянии. Проковку производят при светло-красном калении и заканчивают при остывании шва до темно-красного каления. Проковка при более низкой температуре приводит к появлению микроскопических трещин в шве и в околошовной зоне.

При сварке низкоуглеродистой стали ускоренным методом ацетилено-кислородным пламенем с избытком кислорода (отношение объема кислорода к объему ацетилена 1,4), который способствует дополнительному (по сравнению с нормальным пламенем) окислению легирующих компонентов металла необходимо применять присадочную проволоку, легированную элементами-рас-кислителями. Таким присадочным материалом является проволока марки Св12ГС с повышенным содержанием элементов-раскислителей: марганца 0,8—1,1% и кремния 0,6—0,9%.

Ускоренная сварка низкоуглеродистой стали ацетилено-кислородным пламенем с применением проволоки Св12ГС повышает производительность труда примерно на 40%, по сравнению со сваркой нормальным пламенем, с соответствующей экономией денежных средств.

При сварке низкоуглеродистой стали пропан-бутаи-кислородным нормальным или окислительным пламенем также применяют присадочную проволоку марки Св12ГС.

Мощность данного пламени устанавливают по расходу ацетилена (100—130 л/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла), с учетом коэффициента замены ацетилена пропан-бутаном, равного 0,6.

Сварку производят таким образом, чтобы расстояние от конца ядра пламени до свариваемой поверхности было 8—10 мм. Скорость сварки пропан-бутан-кислород-ным нормальным пламенем равна скорости сварки ацетилено-кислородным нормальным пламенем. Механические свойства сварного соединения получаются удовлетворительными. Сварка сталей с содержанием углерода более 0,25—0,35% осложняется из-за склонности к короблению, закалке и образованию трещин. Во избежание перегрева металла наконечник сварочной горелки выбирают исходя из расхода ацетилена, равного 75— 85 л на 1 мм толщины свариваемого металла. Сварку этих сталей необходимо вести быстро с небольшим избытком ацетилена. Для этого применяют общий подогрев, т.е. подогревают все изделие до температуры 300—400 °С, или местный подогрев зоны сварки до температуры 650—700 °С. Для предотвращения подкалки металла шва и околошовной зоны сваренную деталь или узел медленно охлаждают.

Для сварки среднеуглеродистых сталей в качестве присадочного материала применяют проволоку марок Св08ГА, Св12ГС.

Качественное сварное соединение из стали с содержанием углерода более 0,5—0,6% можно получить лишь при малых сечениях свариваемых деталей.

Читать далее:

Эксплуатация газосварочной и газорезательной аппаратуры и оборудованияЭксплуатация переносных ацетиленовых генераторовКачество сварных соединенийТехнология резкиМеханизированная резкаРучная резкаCварочные деформации и напряженияCварка чугунаCварка цветных металлов и сплавовТехника наложения сварных швов

stroy-server.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Сварка низкоуглеродистых сталей, как правило, не требует предварительного подогрева. Однако в некоторых случаях, специально оговоренных в технической документации, предварительный подогрев до температуры 120 - 150 применяется для предупреждения появления кристаллизационных трещин. Такая потребность иногда возникает при сварке угловых швов толстого металла, при сварке первого слоя многослойных стыковых швов толстого металла, особенно если сварка толстого металла производится при низких температурах.  [1]

Ацетшенокислородная сварка низкоуглеродистых сталей не вызывает затруднений.  [2]

Ускоренная сварка низкоуглеродистой стали ацетилено-кислородным пламенем с применением проволоки Св12ГС повышает производительность труда примерно на 40 %, по сравнению со сваркой нормальным пламенем, с соответствующей экономией денежных средств.  [3]

Сварку низкоуглеродистых сталей выполняют на мягких и жестких режимах.  [4]

Сварку низкоуглеродистых сталей производят с помощью проволок рутилорганического и карбонатного типов.  [5]

Сварку низкоуглеродистой стали можно производить любыми методами - газовым, электродуговым, контактным и др. Электродуговая сварка имеет наибольшее применение.  [6]

Для сварки низкоуглеродистых сталей в строительстве применяются ручная дуговая сварка, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом и в углекислом газе, сварка порошковой проволокой ( самозащитной и в углекислом газе), электрошлаковая и в меньшей степени газовая сварка. В некоторых случаях, например при сварке корневых швов трубопроводов высокого давления, используется также аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.  [7]

Для сварки низкоуглеродистых сталей толщиной до 4 мм а также поворотных и неповоротных стыков труб в среде углекислого газа применяется сварочная проволока диаметром 0.5 - 1 2 мм, для сварки металла больших толщин - провотока диаметром 1 4 - 2 мм.  [8]

Для сварки низкоуглеродистых сталей в строительстве применяются ручная дуговая сварка, автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом и в углекислом газе, сварка порошковой проволокой ( самозащитной и в углекислом газе), электрошлаковая и в меньшей степени газовая сварка. В некоторых случаях, например при сварке корневых швов трубопроводов высокого давления, используется также аргонодуговая сварка неплавящимся электродом.  [9]

Для сварки низкоуглеродистых сталей толщиной до 4 мм а также поворотных и неповоротных стыков труб в среде углекислого газа применяется сварочная проволока диаметром 0.5 - 12 мм, для сварки металла больших толщин - провотока диаметром 1 4 - 2 мм.  [10]

Для сварки низкоуглеродистой стали применяют электроды типов Э-34, Э-42, Э-42 А, Э-46; для сварки низколегированной стали - Э-50 А и Э-55 А. Покрытие ( обмазка) электродов должно быть прочным, чистым и равномерным, без трещин, комков и отбитых участков, должно плавиться равномерно без отваливания кусков. Один конец электрода на длине 30 5 мм и торец другого конца должны быть без покрытия. Проволока должна быть чистой, без ржавчины, грязи, масла и мыльной смазки.  [11]

Для сварки низкоуглеродистых сталей рекомендуется защитная атмосфера из углекислого газа с добавкой 27, кислорода.  [12]

Для сварки низкоуглеродистой стали применяют преимущественно низкоуглеродистую сварочную проволоку в сочетании с высококремнистым марганцовистым флюсом.  [13]

Форма пламени ацетилено-кислородных.  [14]

Для сварки низкоуглеродистой стали применяют нормальное пламя, при сварке чугунов - науглероживающее и при сварке алюминия-нормальное или с небольшим избытком ацетилена.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru


Смотрите также