Свариваемость сталей

Основными характеристиками свариваемости сталей являются их склонность к образованию трещин и механические свойства сварного шва. По свариваемости стали подразделяются на четыре группы: 1 – хорошая свариваемость, 2 - удовлетвори-тельная свариваемость, 3 – ограниченная свариваемость, 4 – плохая свариваемость.

К г р у п п е 1 относят стали, сварка которых может быть выполнена без подогрева до сварки и в процессе сварки и без последующей термообработки. Но применение термообработки не исключается для снятия внутренних напряжений. Хорошей свариваемостью обладают стали марок 08; 10; 15; 20; 25 (ГОСТ 1050-74); стали 15Л; 20Л (ГОСТ 977-75); стали марок 15Г; 20Г; 15Х; 20Х; 20ХГСА; 12ХН2 (ГОСТ 4543-71). Стали марок 12Х18Н9Т, 08Х18Н10, 20Х23Н18 (ГОСТ 5632-72).

К г р у п п е 2 относят преимущественно стали, при сварке которых в нормальных производственных условиях трещины не образуются, а также стали, которые для предотвращения трещин нуждаются в предварительном нагреве; стали, которые необходимо подвергать предварительной и последующей термообработке. К этой группе относятся стали марок 30; 35 (ГОСТ 1050-74); 30Л; 35Л (ГОСТ 977-75); стали 20ХН3А; 12Х2Н4А (ГОСТ 4543-71).

К г р у п п е 3 относят стали, склонные к образованию трещин в обычных условиях сварки. Их предварительно подвергают термообработке и подогревают. Большинство сталей этой группы термически обрабатывают и после сварки. Ограниченной свариваемостью обладают стали марок 40; 45; 50 (ГОСТ 1050-74); стали марок 30ХМ; 30ХГС; 30ХС; 33ХС; 20Х2Н4А (ГОСТ 453-71); стали марок 17Х18Н9; 12Х18Н9 (ГОСТ 5632-72).

К г р у п п е 4 относят стали, наиболее трудно сваривающиеся и склонные к образованию трещин. Их применение для сварки ограничено. Сваривают обязательно с предварительной термообработкой, с подогревом в процессе сварки и с последующей термообработкой. К этой группе относятся стали марок 40Г; 45Г; 50Г; 60Г; 70Г; 50ХН (ГОСТ 4543-71), сталь марки55Л (ГОСТ 977-75); стали марок У7; У8; У8А; У8Г; У9; У10; У11; У12 (ГОСТ 1435-74); стали марок 65; 75; 85; 50ХГ; 50ХГА; 50С2; 55С2; 55С2А; 60С2; 60С2А (ГОСТ 14956-69); стали марок Х12; Х12М; 7Х3; 8Х3; ХВГ; ХВ4; 5ХГМ; 6ХВГ (ГОСТ 5950-73).

Требования к сварным соединениям и процессам сварки

Сварка низкоуглеродистых сталей. 1. При сварке в углекислом газе для обеспечения необходимых механических свойств металла шва и высокой стойкости его против образования пор и кристаллизационных трещин следует применять сварочную проволоку марки Св-08Г2С, а для сварки неответственных конструкций – проволоку марки Св-08ГС. При сварке стале й с содержанием углерода 0,21 – 0,25% применение проволоки Св-08Г2С обязательно. 2. При сварке под флюсом необходимо применять сочетание низкоуглеродистой сварочной проволоки марки Св-08А и Св-08 и высококремнистого марганцовистого флюса марок АН-348-А или ОСП-45, а при сварке особо ответственных конструкций - сварочной проволоки Св-08ГА и упомянутых флюсов.

Сварка низколегированных сталей. 1. При сварке низколегированных низкоуглеродистых сталей в углекислом газе для обеспечения необходимых механических свойств металла шва и высокой стойкости его против образования пор и кристаллизационных трещин следует применять сварочную проволоку Св-08Г2С. 2. При сварке низколегированных низкоуглеродистых сталей под флюсом необходимо применять сочетание низкоуглеродистой сварочной проволоки Св-08ГА или Св-08А и высококремнистого марганцовистого флюса АН-348-А или ОСЦ-45.

Сварка алюминия и его сплавов. 1. Алюминиевые изделия перед сваркой должны проходить специальную подготовку, заключающуюся в обезжиривании металла и удаления с его поверхности пленки окиси алюминия химическим или другими способами. 2. Для предотвращения деформаций и образования трещин сварку следует производить в кондукторах. 3. При ручной электродуговой сварке детали толщиной свыше 10 мм рекомендуется предварительно нагреть до 100 - 400 С в зависимости от толщины металла. 4. При аргоно-дуговой и газовой сварке алюминия и его сплавов сварочная проволока и присадочные прутки следует применять того же или аналогичного состава, что и сварочный металл.

Сварка алюминия, как правило, производится в среде защитного газа неплавящимся металлическим электродом с подачей в сварочную ванну присадочной проволоки.

Сварка титана и его сплавов. Необходимо тщательно защищать зоны сварки от вредного воздействия атмосферного воздуха. Защищать следует не только расплавленный металл, но и участки, нагретые до 500 С, а также обратные стороны шва, для чего целесообразно применять стальные подкладки с поддувом аргона. Необходимо обеспечить в процессе сварки минимальное время нагрева свариваемых деталей. Аргоно-дуговая сварка является основным способом сварки титана и его сплавов. В качестве присадочного материала применяют трубки или проволоку из титана и его сплавов. Сварные соединения можно сваривать стыковой, точечной и шовной контактной сваркой.

После дуговой сварки изделия с целью снятия внутренних напряжений целесообразно производить отжиг не менее двух часов после окончания сварки. Отжиг производят при 600 - 650 Сс выдержкой 30 – 45 мин.