Низкоуглеродистые конструкционные стали.

К низкоуглеродистым конструкционным сталям, по принятой в сварочной технике классификации относят стали с содержанием до 0.25% C.

Низкоуглеродистые стали относятся к числу хорошо сваривающихся металлов.

Для этих сталей технологию сварки выбирают из условий обеспечения комплекса требований, главные из которых:

- достижение равнопрочности сварного соединения с основным металлом;

Для этого механические свойства металла шва, околошовной зоны и сварного соединения в целом должны быть не ниже минимальных механических свойств основного металла.(В ряде случаев допускается снижение требований к отдельным показателям механических свойств сварного соединения.)

- трещин, непроваров, пор, подрезов и других дефектов,

-сварное соединение должно иметь требуемые по чертежу размеры и форму.

-сварное соединение должно быть стойким против перехода против перехода в хрупкое состояни.

- в некоторых случаях дополнительно вводят требования высокой коррозионной стойкости сварных соединений, их работоспособности в условиях вибрационных и ударных нагрузок, повышенных или пониженных температур и другие специальные требования.

Механические свойства металла шва и сварного соединения зависят от его структуры, определяемой химическим составом, условиями остывания сварной конструкции и термообработкой.

При сварке низкоуглеродистой стали металл шва незначительно отличается по составу от основного металла. Это отличие в основном сводится к снижению содержания в металле шва углерода и повышению содержания марганца и кремния.

Снижение прочности металла шва полностью компенсируется за счет увеличения скорости его остывания и легирования металла через проволоку, покрытие или флюс марганцем и кремнием.

Изменение скорости остывания вызывает изменение количества и строения перлитной фазы, что существенно сказывается на механических свойствах металла шва.

Увеличение скорости остывания приводит к возрастанию предела текучести и временного сопротивления и к снижению относительного удлинения и относительного сужения металла шва.

Изменяется также ударная вязкость металла шва. Увеличение скорости остывания приводит к уменьшению ударной вязкости при комнатной температуре.

Сварки низкоуглеродистых конструкционных сталей. Технологические режимы и приемы

Сварка покрытыми электродами и порошковой проволокой.

В зависимости от прочностных показателей свариваемости стали и требований к сварной конструкции назначается тип электродов.

Наиболее широкое применение в последние годы для сварки конструкций из низкоуглеродистых сталей получили электроды см рутиловым покрытием. Эти электроды благодаря более благоприятным гигиеническим характеристикам и высоким технологическим свойствам вытесняют электроды с руднокислым покрытием.

Для особо ответственных сварных конструкций применяют электроды с фтористо-кальциевым и фтористо-кальциеворутиловым покрытием, обеспечивающим повышенную стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и более высокие пластические свойства.

Широкое применение находят высокопроизводительные электроды с железным порошком в покрытии и электроды для сварки с глубоким проваром.

Механические свойства металла швов, сваренных покрытыми электродами, как правило, не уступают основному металлу и в зависимости от типа покрытия и от условий сварки изменяются в широких пределах.

Режим сварки низкоуглеродистой стали выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла и типа шва (однослойный, многослойный):

Род и полярность тока выбирают исходя из особенностей электродного покрытия.

При ручной дуговой сварке низкоуглеродистых сталей на всех практически применяемых режимах обеспечиваются достаточно высокие пластические свойства металла околошовной зоны. Поэтому в большинстве случаев не требуется применение специальных технологических мер, направленных на предотвращение образования на этом участке закалочных структур.

Однако при сварке угловых швов на толстом металле и сварке первого слоя многослойного шва рекомендуется предварительный подогрев свариваемых деталей до температуры 120-150˚ C, что обеспечивает повышение стойкости металла шва против кристаллизационных трещин.

При исправлении дефектных участков швом малого сечения (беглым швом) в связи со значительными скоростями остывания металла этот подварочный шов обладает пониженными пластическими свойствами. Поэтому подварку дефектных участков следует производить швами нормального сечения длиной не менее 100 мм.

Для уменьшения скорости охлаждения перед исправлением дефектного участка рекомендуется местный подогрев примерно до температуры 150^оС.

Менее эффективны последующие местный отпуск или нормализация ремонтировавшегося участка шва.

Наличие непереваренных прихваток и мест с подваркой беглым швом резко снижает пластичность металла на этом участке и может привести к понижению эксплуатационной надежности конструкции.

Механизированные способы сварки покрытыми электродами применяются в ограниченном объеме.

Наряду с этим получила распространение полуавтоматическая и автоматическая сварка порошковыми проволоками. Сварка выполняется с помощью серийных полуавтоматов.

Получение равнопрочных сварных соединений при сварке низкоуглеродистой стали под флюсом достигается за счет применения высококремнистых марганцев флюсов АН-348-А, ОСЦ-45 и низкоуглеродистой сварочной проволоки Св-08 и Св-08А.

При сварке особо ответственных сварных конструкций эти флюсы применяются в сочетании со сварочной проволокой Св-08ГА.

Основной объем работ по автоматической сварке низкоуглеродистой сварке низкоуглеродистой стали выполняется сварочной проволокой диаметром 4 и 5 мм.

Для автоматической сварки тонкого металла используется проволока диаметром 0,8-3 мм. Полуавтоматическая сварка выполняется проволокой диаметром 0,8-2 мм.

Сварку низкоуглеродистых сталей проводят в углекислом газе.

Для автоматической и полуавтоматической сварки плавящимся электродом в углекислом газе металла толщиной 0,8-3 мм и угловых швов с катетами 1-4 мм при любом пространственном положении шва применяют сварочную проволоку диаметром 0,5-1,4 мм.

Сварку проволокой диаметром 1,4-4 мм ведут в нижнем положении и применяют для металла средних толщин, а также для заварки дефектов литья.

Для обеспечения необходимых механических свойств металла шва и высокой стойкости его против кристаллизационных трещин и пор при сварке кипящей и спокойной сталей применяют сварочные проволоки Св-08ГС или Св-08Г2С, легированные кремнием и марганцем.

При сварке спокойной низкоуглеродистых сталей с содержанием углерода, приближающимся к верхнему пределу (0,21-0,25%), следует применить сварочную проволоку Св-08ГС или СвГ2С.

Серьезное влияние на свойства металла шва оказывает качество углекислого газа. Повышенное содержание в нем водяных паров способствует образованию пор.

Дополнительное легирование проволок для сварки в углекислом газе сильными элементами-раскислителями (титаном, алюминием, цирконием и др.) приводит к уменьшению разбрызгивания при сварке.

Устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100 А/мм².

При сварке в положениях, отличных от нижнего, применяют только электродную проволоку диаметром 0,5-1,4 мм.

Значения тока и напряжение дуги должны быть минимальными (17-21 В), однако обеспечивающими устойчивое горение дуги. Увеличение напряжение дуги приводит к резкому возрастанию процесса разбрызгивания, особенно при сварке горизонтальных швов.

Электрошлаковую сварку применяют при изготовлении конструкций из низкоуглеродистых сталей большой толщины.

Получение равнопрочного соединения при электрошлаковой сварке низкоуглеродистой стали достигается за счет легирования металла шва через проволоку в основном с повышенным содержанием марганца (Св-10Г2), а иногда также и кремния (Св-08ГС).

Для низкоуглеродистой стали содержанием до 0,18% С равнопрочность металла шва с основным металлом достигается при сварке проволокой Св-08ГА. Можно вести сварку двумя и тремя проволоками разного состава. Обычно применяют флюсы АН-8 или ФЦ-7.

При электрошлаковой сварке (толщина металла более 60мм, флюс АН-8) обеспечивается равнопрочность металла шва и сварного соединения в состоянии как после сварки, так и после термообработки.

Ударная вязкость металла шва и участка перегрева зоны в состоянии после сварки при комнатной температуре находится на нижнем уровне требований, предъявляемых к основному металлу, а при температуре ниже комнатной обычно не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к основному металлу. Это связанно с образованием крупнозернистой видманштеттовой структуры. Металл с видманштеттовой структурой обладает пониженной ударной вязкостью и малой стойкостью против перехода в хрупкое состояние

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: