Среднеуглеродистые и высокоуглеродистые стали.

К среднеуглекислым конструкционным сталям по классификации, принятой в сварочной технике, относятся стали, содержащие 0,26-0,45% С.

К этой же группе относится сталь с повышенным содержанием марганца (марок ВСт5Гпс, 25Г, 30Г и 35Г).

Различные плавки стали, содержащие углерод по нижнему или по верхнему пределу (например для стали Ст5 0,28 или 0,37% С), отличается свойствами и имеют различную свариваемость.

При выборе технологии сварки, рассчитывают на наиболее высокие для данной марки стали содержание углерода.

Особенности сварки среднеуглеродистых сталей.

Сварка среднеуглеродистых сталей. Повышенное содержание углерода предопределяет значительные трудности сварки этих сталей.:

- низкая стойкость металла шва против кристаллизационных трещин,

-появление хрупких закалочных структур и трещин

-трудность обеспечения равнопрочности металла шва с основным металлом.

Для преодоления этих трудностей и в первую очередь для повышения стойкости металла шва против кристаллизационных трещин при всех видах сварки плавлением стремятся снизить содержание углерода в металле шва.

Это достигается за счет применения электродных стержней и электродной проволоки с пониженным содержанием углерода и уменьшением доли основного металла в металле шва.

Стремятся также обеспечить получение швов с большим значением коэффициента формы

Применяют предварительный и сопутствующий подогрев, двухдуговую сварку в раздельные ванны и модифицирование металла шва.

Сварка толстого металла каскадом или горкой с замедленной скоростью охлаждения металла шва и ОШЗ предупреждает образование закалочных структур.

Для сварки термоупрочненных сталей с целью уменьшения разупрочнения стали в ОШЗ рекомендуют вести сварку длинными валиками по предыдущим охлажденным валикам.

Для сварки среднеуглеродистых сталей чаще всего применяют подогрев до температуры 250 300˚ С.

За счет предварительного подогрева удается повысить на 0,01-0,02% допускаемое содержание углерода в металле шва, при котором еще не образуется трещины, и предупредить образование закалочных структур в околошовной зоне.

Для снижения доли основного металла в металле шва дуговую сварку среднеуглеродистых сталей, как правило, ведут с разделкой кромок на режимах, обеспечивающих минимальное проплавление основного металла и максимальное значение коэффициента формы шва.

Для повышения доли электродного металла в металле шва принимают также меры по увеличению коэффициента наплавки.

Это достигается применением сварочной проволоки малого диаметра (2-3 мм) и минимального сварочного тока.

Лучшие результаты получаются при постоянном токе прямой полярности.

Сварку под флюсом среднеуглеродистых сталей ведут на режимах, не характерных для этого высокопроизводительного способа, в связи с чем он не получил широкого применения при изготовлении конструкций из среднеуглеродистых сталей.

Надежным средством достижения равнопрочности металла шва при низком содержании в нем углерода служит дополнительное легирование элементами, упрочняющими феррит.

Способы сварки среднеуглеродистых сталей Для ручной сварки среднеуглеродистых сталей применяют электроды с фтористо-кальциевым покрытием УОНИ-13/55 и УОНИ-13/45, обеспечивающие достаточную прочность и высокую стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин.

Следует замедлить остывание изделий путем снижения скорости сварки, предварительного подогрева металла, сварки двумя и более раздвинутыми дугами.

Чем больше содержание углерода в стали, тем выше должна быть температура подогрева металла при сварке.

Сварные соединения на среднеуглеродистой стали чаще всего получаются недостаточно прочными, так как закалка основного металла в околошовной зоне полностью не предотвращается.

Если к сварному соединению предъявляются требования высокой пластичности, то для выравнивания свойств приходится применять последующую термообработку, чаще всего закалку с отпуском.

Технология сварки среднеуглеродистых сталей в углекислом газе, как и сварка их покрытыми электродами и под флюсом, основана на снижении доли основного м

Сварка низколегированных сталей.

Особенности технологии сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей.

Низколегированные низкоуглеродистые стали, как правило, используют для изготовления ответственных сварных конструкций.

По реакции на термический цикл низколегированная низкоуглеродистая сталь мало отличается от обычной низкоуглеродистой.

Различия состоят в основном в несколько большей склонности к образованию закалочных структур в металле шва и околошовной зоне при повышенных скоростях охлаждения.

До недавнего времени считали, что металл шва низколегированных низкоуглеродистых сталей, например 17Г1С, 14ГС и др., имеет только феррито-перлитовую структуру. Поэтому предполагали, что структурные изменения в шве при разных режимах сварки сводятся в основном к изменению соотношения между ферритной и перлитной составляющими, а также изменению степени дисперсности структуры.

Более углубленные исследования показали, что при повышенных скоростях охлажденшвах этих сталей кроме феррита и перлита присутствуют также мартенсит, бейнит и остаточный аустенит.

Обнаруживаемый в таких швах мартенсит – бесструктурный, а бейнит представляет собой феррито-карбидную смесь высокой дисперсности

. Количество указанных структурных составляющих изменяется в зависимости от температурного цикла сварки. При уменьшении погон ной энергии количество мартенсита, бейнита и остаточного аустенита в металле шва повышается и дисперсность их увеличивается.

В швах, выполненных с большой погонной энергией, количество этих структур резко уменьшается.

Структура швов на этой же стали при погонной энергии 13 ккал/см и скорости охлаждения примерно 0,5-0,6˚ С/с состоит только из феррита и перлтта.

Мартенсит и бейнит образуются также и в околошовной зоне сварных соединений, например стали 14ХГС. Их количество при сварке такой стали максимально (около 3%) в участке перегрева и снижается по мере удаления от линии сплавления.

При небольшом количестве закалочных структур их влияние на механические свойства сварных соединений не значительно в связи с равномерным и дезориентированным расположением этих составляющих в мягкой ферритной основе.

Однако при увеличении доли таких структур в шве и околошовной зоне пластичность металла и его стойкость против хрупкого разрушения резко ухудшается.

Дополнительное легирование стали марганцем, кремнием и другими элементами способствует образованию в сварных соединениях закалочных структур.

Режим сварки большинства низколегированных сталей ограничивается более узкими пределами, чем при сварке низкоуглеродистой стали.

В ряде случаев, например при микролегировании ванадием, ванадием и азотом, а также другими элементами, склонность низколегированной стали к росту зерна в околошовной зоне при сварке незначительна.

Обеспечение равнопрочности металла шва с основным металлом достигается в основном за счет легирования его элементами, переходящими из основного металла.

Иногда для повышения прочности металл шва дополнительно легируют через сварочную проволоку.

Стойкость металла шва против кристаллизационных трещин при сварке низколегированных сталей несколько ниже, чем низкоуглеродистых, в связи с усилением отрицательного влияния углерода некоторыми легирующими элементами, например кремнием.

Повышение стойкости против образования трещин достигается снижением содержания в шве углерода, серы и некоторых других элементов за счет применения сварочной проволоки с пониженным содержанием указанных элементов, а также выбором соответствующей технологии сварки и рационально конструкции изделия.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

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...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

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