Сварка сталей

Подробности: Опубликовано 25.05.2012 16:09; Просмотров: 219658

Страница 1 из 9

СВАРКА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ

Наиболее легко и хорошо свариваются низкоуглеродистые стали, содержание углерода в которых не превышает 0,25%. Повышение содержания углерода в низкоуглеродистых сталях до 0,30% делает их чувствительными к закалке. Для предупреждения закалки сварных соединений рекомендуется применять предварительный подогрев до температуры 150-200°. При наличии в стали от 0,3 до ,5% углерода при сварке возможно образование трещин. Для получения доброкачественных сварных соединений применяется термическая обработка изделия. Перед сваркой изделие предварительно нагревается до 200-300°, и сварка ведется в нагретом состоянии. Затем изделие вновь помещается в печь, вторично нагревается до 675-700° и медленно остывает вместе с печью. При 100-150° изделие может быть выгружено из печи для окончательного остывания на воздухе. При сварке углеродистых сталей, содержащих углерода более 0,3%, необходимо строго выдерживать режимы сварки, рекомендованные для каждого типа электродов. Повышенный сварочный ток, излишний перегрев способствуют образованию трещин. Поэтому силу сварочного тока нужно устанавливать строго по сертификату на электроды. Наложения широких валиков следует избегать. Сварку необходимо вести небольшими участками короткой дугой, поперечные движения заменять продольными, края следует заваривать, так как в них могут образоваться трещины.

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). Условные обозначения легирующих элементов

Обозначение

Цифры, стоящие впереди марки стали, указывают среднее с держание углерода в десятых долях процента для высоколегированных сталей, и в сотых долях процента легированных сталей.

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 ограниченное 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 оказывает 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 является 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 вводит я 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%. Подготовка к сварке. При сварке легированных сталей требуется более высокая точность изготовления деталей, чем при сварке низкоуглеродистых сталей. Эти высокие требования вызываются тем, что натяжение при сборке крайне нежелательны, так как неизбежно увеличивают напряжения. Правка сталей низкой и средней твердости не вызывает каких-либо изменений при сварке. Правку сталей высокой твердости следует ограничивать ввиду того, что она уменьшает пластичность и создает внутренние напряжения. При большом короблении заготовок из стали высокой твердости после плавки необходим повторный отпуск. Правка допускается для заготовок из листовой стали или простых профилей. Сложные детали правке не подвергаются во избежание появления трещин. Правку термически обработанных деталей производят после отжига с последующей закалкой и отпуском.

Подготовка кромок

Разделка кромок должна точно соответствовать требованиям чертежа или нормалям. Обрабатывать кромки под сварку рекомендуется до закалки, особенно сталей высокой твердости Дефекты в подготовке приводят к образованию непроваров и шлаковых включений. При наличии неровностей поверхности кромок в местах сварки необходимо их обрабатывать дополнительно. Зачистка под сварку. Легированные стали, поступающие на сварку, могут иметь на поверхности слой тугоплавкой окалины, образовавшейся при термической обработке. Для получения большего провара и чистоты переходной зоны кромки легированной стали необходимо тщательно зачищать от окалины, смазки, шлака и других загрязнений. Зачистку следует делать не только в местах сплавления металлов, но и на расстоянии не менее J 0-15 мм от шва. Хорошие результаты дает дробеструйная очистка, а также травление. С кромок и прилегающих к шву закрытых мест следует также тщательно удалять влагу, жиры и различные масла, так как наличие этих примесей способствует образованию пористости шва. Влага удаляется просушиванием или подогревом металла до 110-120°. Масло и жиры удаляются обтиркой, а также промывкой в щелочах, а иногда и прокаливанием, если это допустимо по условиям термической обработки стали.

Сборка под сварку

Сборку под сварку конструкций из легированной стали необходимо выполнять весьма тщательно. Основное внимание должно быть обращено на выдерживание заданных зазоров, зависящих от типа швов. Сборка под сварку должна быть выполнена таким образом, чтобы размеры зазоров соответствовали требованиям, указанным в главе IV. Прихватка. Собранные под сварку детали предварительно скрепляются прихватками. Прихватка должна производиться сварщиками, вполне владеющими сваркой легированных сталей. Для прихватки употребляются электроды, предназначенные для основной сварки. Прихватки, наложенные неправильно, могут вызвать трещины. Их нельзя располагать на углах или около отверстий. Длина прихваток подбирается такой, чтобы они смогли прочно соединить детали. Практически прихватка не должна превышать по длине 2-3 толщины свариваемых листов и по высоте 0,5-0,7 высоты шва. Прихватки меньшего сечения могут легко разорваться от внутренних напряжений при сварке, а большего сечения вызвать непровар или шлаковые включения. Наложение прихваток необходимо осуществлять по правилам сварки стали данного класса.

Технология сварки

Сварка конструкций из легированной стали должна вестись, как правило, по тщательно разработанному технологическому процессу. Сварщик должен точно знать порядок выполнения операций сварки, режимы работы. Процесс сварки надо вести по возможности беспрерывно. Сварка ста ей, склонных к образованию трещин, должна производиться обязательно в закрытых помещениях с температурой воздуха не ниже -50. Нельзя сваривать сталь, покрытую инеем, снегом или влагой. Очень важно при сварке легированных сталей строго выдери живать силу тока. Величина силы сварочного тока выбирается в пределах, указанных в табл. 23, 28, 29, 32, в зависимости от диаметра и марки электродов, предназначенных для сварки заданной стали.

В начало
Назад
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Вперёд
В конец

Цифры, стоящие впереди марки стали, указывают среднее с держание углерода в десятых долях процента для высоколегирова нных сталей, и в сотых долях процента легированных сталей.

Main Menu

Сварка сталей

Комментарии

Добавить комментарий