Сварка легированных сталей

Сварка сталей - Сварка легированных сталей

Подробности: Опубликовано 25.05.2012 16:09; Просмотров: 219659

Страница 3 из 9

Свариваемость сталей

Содержание в стали легирующих примесей оказывает большое влияние на свариваемость стали. Основные легирующие примеси при маркировке стали условно обозначаются по ГОСТ 5632-72 следующими буквами: хром - X, никель - Н, молибден - М, ванадий - Ф, вольфрам-В, титан - Т, ниобий - Б. К легирующим примесям относятся также кремний (С) и марганец (Г), при повышенном их содержании в стали. Влияние кремния и марганца на свариваемость стали рассмотрено в гл. 4, § 11. Хром содержится в обычных сталях до 0,3%. В низколегированных сталях, применяемых в строительстве для изготовления сварных и клепаных конструкций (15ХСНД), а также для изготовления арматуры железобетонных конструкций, сварных газопроводных труб (18Г2С; 25Г2С) и шпунтовых свай (12ХГ), примеси хрома не превышают 0,9%. При таком содержании он не оказывает существенного влияния на свариваемость стали. В конструкционных сталях хрома содержится от 0,7 до 3,5%, в хромистых - от 12 до 18%, в хромоникелевых - от 9 до 35%. Хром снижает свариваемость стали, так как, окисляясь, образует тугоплавкие окислы Сг203, резко повышает твердость стали в зоне термического влияния, образуя карбиды хрома, а также способствует возникновению закалочных структур. Никель содержится в низкоуглеродистых сталях до 0,3%. В низколегированных сталях, применяемых в строительстве (15ХСНД, 16ГС, 14Г и др.), примеси никеля составляют от 0,3 до 0,6%, в конструкционных сталях - от 1,0 до 5%, а в легированных сталях - от 8 до 35%; способствует измельчению кристаллических зерен, повышению пластичности и прочностных качеств стали; не снижает свариваемости стали. Молибден в теплоустойчивых сталях содержится от 0,15 до 0,8%, в сталях, работающих при высоких температурах и ударных нагрузках, его содержание достигает 3,5%. Способствует измельчению кристаллических зерен, повышению прочности и ударной вязкости стали. Ухудшает свариваемость стали, так как способствует образованию трещин в металле шва и зоне термического влияния. В процессе сварки легко окисляется и выгорает, поэтому требуются специальные меры для надежной защиты от выгорания молибдена при сварке. Ванадий содержится в сталях от 0,2 до 1,5%. Придает стали высокую прочность, повышает ее вязкость и упругость. Ухудшает сварку, так как способствует образованию закалочных структур fc металле шва и около шовной зоны. При сварке легко окисляется и выгорает. вольфрам содержится в сталях от 0,8 до 18%. Значительно повышает твердость стали и его теплостойкость. Снижает свариваемость стали. В процессе сварки легко окисляется и выгорает. Титан и ниобий содержатся в нержавеющих и жаропрочных сталях в количестве от 0,5 до 1,0%. Они являются хорошими карбидо-образователями и поэтому препятствуют образованию карбидов хрома. При сварке нержавеющих сталей ниобий способствует образованию горячих трещин. Сварка низколегированных сталей Низколегированные стали получили широкое применение в строительстве в связи с тем, что они, обладая повышенными механическими свойствами, позволяют изготовлять строительные конструкции более облегченными, а отсюда и значительно экономичными. Низколегированные стали, применяемые в строительстве, содержат углерода i е более 0,25% и легирующих примесей не более 3,0%. Для изготовление различных конструкций промышленных и гражданских сооружен! .1 применяют стали 15ХСНД, 14Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 16ГС и др. Для изготовления арматуры железобетонных конструкций и сварных газопроводных труб применяют стали 18Г2С 25Г2С, 35ГС и 20ХГ2Ц. Вез эти стали относятся к категории удовлетворительно сваривающихся сталей. Однако следует учитывать, что при содержании в стали углерода более 0,25% возможно образование закалочных структур и даже трещин в зоне сварного шва. Кроме того, выгорание углерода, как правило, вызывает образование пор в металле шва. Сталь 15ХСНД сваривают вручную электродами типа Э50А или Э55А. Наилучшие результаты дают электроды УОНИ-13/55 и электроды Днепропетровского электродного завода ДСК-50. Сварку электродами ДСК-50 можно выполнять переменным током, но лучшие результаты дает сварка постоянным током при обратной полярности. Многослойную сварку следует производить каскадным методом. Чтобы предупредить перегрев стали, следует выполнять сварку при относительно пониженных токах (40...50 А на 1 мм диаметра электрода). Рекомендуется применять электроды диаметром 4...5 мм. Автоматическую сварку стали 15ХСНД производят проволокой Св-08ГА или Св ЮГА под флюсом АН-348-А или ОСЦ-45 при относительно высоких скоростях, но при малой погонной энергии. В зимних условиях сварку конструкций из стали 15ХСНД разрешается производить при температура:; не ниже - 10° С. При более низких температурах изделия подвергают предварительному подогреву зоны сварки на ширине 100...120 мм по обе стороны шва до 100... 150° С. При температуре - 25° С сварка ге допускается. Сварку сталей 15ГС и 14Г2 производят так же, как и стали 15ХСНД. Стали 09Г2С и 10Г2С1 относятся к группе незакаливающихся сталей, не склонных к перегреву и стойких против образования трещин.? Ручная сварка электродами типа Э50А и Э55А успешно выполняется на режимах, предусмотренных для сварки обычной низкоуглеродистой стали. При этом механические свойства сварочного шва не уступают показателям основного металла. Автоматическая и полуавтоматическая сварка выполняются электродной проволокой Св-08ГА, Св-ЮГА или Св-10Г2 под флюсом АН-348-А или ОСЦ-45. Сварка листов толщиной до 40 мм производится без разделки кромок. При этом равно прочность сварного шва обеспечивается переходом легирующих элементов из электродной проволоки в металл шва. Стали хромо-кремне-марганцовистые типа хромансиль, относящиеся к низколегированным, маркируются 20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГСА и 35ХГСА. Основное затруднение при сварке этих сталей заключается в том, что они дают закалочные структуры и склонны к образованию трещин. При этом чем меньше толщина кромок, тем больше опасность закалки металла и образования трещин, особенно в около шовной зоне. Стали, содержащие углерод до 0,25%, свариваются лучше, чем стали с большим содержанием углерода. Для сварки могут применяться электроды или сварочная проволока Св-08 и Св-08А, а для ответственных сварных швов рекомендуются электроды со стальными стержнями из проволоки Св-18ХГСА или Св-18ХМА с покрытием типов ЦЛ-18-63; ЦК-18М, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85, УОНИ-13/НЖ. При сварке можно рекомендовать следующие режимы: Толщина металла, мм ... 0,5...1,5, 2...3 4...6 7... 10 Диаметр электрода, мм . . . 1,5...2,0 2,5...3 3...5 4...6 Сварочный ток, А .... . 20...40 50...90 100...160 200...240 При сварке более толстых металлов применяется многослойная сварка с малыми интервалами времени между наложением последующих слоев. При сварке кромок разной толщины сварочный ток выбирается по кромке большей толщины, и на нее направляется большая часть зоны дуги. Для устранения закалки и повышенной твердости металла шва и около шовной зоны рекомендуется после сварки нагреть изделие до температуры 650...680° С, выдержать при этой температуре определенное время в зависимости от толщины металла ( 1 ч на каждые 25 мм) и охладить на воздухе или в горячей воде.

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 - Сварка легированных сталей

Комментарии

Добавить комментарий