5.13. Технология сварки различных металлов и сплавов
Низкоуглеродистые стали хорошо соединяются с применением почти всех известных методов сварки и каких-либо существенных затруднений при этом, как правило, не возникает.
Среднеуглеродистые стали содержат больше углерода, что приводит к снижению стойкости металла шва против образования кристаллизационных трещин. Основная трудность заключается в закалке околошовной зоны и возможности образования холодных трещин в этой зоне. Для получения необходимого качества сварного соединения из среднеуглеродистых сталей необходимо принимать меры против образования холодных трещин.
Автоматическая и механизированная сварка среднеуглеродистых сталей должна выполняться на минимально допустимом токе проволокой Св-08А или Св-08ГА под флюсом АН-348-А или ОСЦ-45. Ручная дуговая сварка выполняется электродами типа УОНИ-13/45 и УОНИ-13/55. Высокоуглеродистые стали (С>0,45 %) обычно для сварных конструкций не применяются из-за высокой склонности к образованию трещин.
Низколегированные стали (15ХСНД, 14ХГС, 09Г2С и др.) характеризуются небольшим содержанием легирующих элементов (до 5 %). Они в последнее время получают все большее применение в производстве подвижного состава железных дорог (09Г2С, 09Г2Д и т.п.). Эти стали в большой степени склонны к росту зерна в зоне термического влияния, к образованию холодных трещин в результате закалки в этой же зоне. При сварке этих сталей рекомендуется применять вышеупомянутые мероприятия по предупреждению образования холодных трещин.
Автоматическую и механизированную сварку сталей 09Г2, 1ОХСНД и 14ХГС в углекислом газе выполняют электродной проволокой Св-08Г2С и Св-12ГС, сталь 30ХГСА сваривают проволокой Св-08ХГ2СМ. Эти стали сваривают под флюсами АН-348-А, ОСЦ-45, АН-60 электродными проволоками Св-08ГА, Св-10Г2 и др. Ручную дуговую сварку низколегированных сталей выполняют электродами типа Э42А, Э50А.
При сварке среднелегированных сталей (содержание легирующих элементов от 5 до 10 %) возможно образование горячих и холодных трещин. Для предупреждения указанных дефектов при сварке среднеуглеродистых сталей необходимо, помимо известных мер борьбы с горячими и холодными трещинами, обеспечивать надежную защиту расплавленного металла, проводить термообработку сразу после сварки (средний или высокий отпуск).
Высоколегированные стали содержат легирующих элементов более 10%. Наибольшее распространение в сварных конструкциях получили высокохромистые и аустенитные хромоникелевые стали.
Высокохромистые стали (12.. .28 % Сг) являются нержавеющими сталями, обладают жаропрочными свойствами. В зависимости от структуры их разделяют на 3 группы: ферритные (12X17,15X28 и т.д.), ферритно-мартенситные (12X13) и мартенситные (20X13,30X13 и т.д.). При сварке ферритных сталей основной трудностью является резкое снижение пластичности металла шва и зоны термического влияния (охрупчивание). При нагреве происходит значительный рост зерна, а при замедлении охлаждения по границам зерен выпадают хрупкие фазы. Сварку этих сталей нужно вести на пониженных значениях тока, а также производить отжиг после сварки при 800.. .900°С для растворения хрупких фаз с последующим быстрым охлаждением.
При сварке ферритно-мартенситных и мартенситных сталей возможно образование холодных трещин, для предупреждения которых эти стали сваривают с подогревом 200.. .300 °С.
Аустенитные хромоникелевые стали содержат большое количество хрома и никеля и обладают высокой коррозионной стойкостью и жаропрочностью (08X18Н9Т, 12Х18Н10Т и т.д.).
При сварке коррозионно-стойких сталей происходит выпадение карбидов хрома по границам зерен и повышение склонности к межкристаллитной коррозии. Для предупреждения этих явлений при сварке данных сталей необходимо вести сварку на пониженных режимах, вводить в шов сильные карбидообразующие элементы (Ti, Nb), снижать содержание углерода, производить закалку после сварки с 1050 °С.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
