Сварка углеродистых сталей



Углеродистые стали

Однако эти же качества затрудняют традиционную обработку и последующий монтаж заготовок из этого материала. Поэтому для обработки и монтажа подобных металлоконструкций нужны особые технологии, к числу которых принадлежит сварка углеродистых сталей.

И в данной статье мы рассмотрим эту технологию во всех подробностях.

Чем объясняется сложность процесса сварки углеродистых сталей?

Высокоуглеродистые стали используются для изготовления станин, валов, зубчатых колес и прочих деталей или узлов, работающих в очень сложных условиях. Причем, основной способ производства таких деталей это литье, а основной способ монтажа – сварка.

И если с первой технологической операцией (литьем) нет никаких проблем, то реализация второй (сварки) связана с серьезными затруднениями. Причем, основным источником трудностей является сам конструкционный материал, сопротивляющийся сварочной технологии изо всех сил.

И если не принять особых мер, то сварка углеродистых и низколегированных сталей закончится образованием трещин, как в структуре шва, так и в теле заготовки. Причем трещины, могут появиться и в «горячем» металл и в уже остывшем полуфабрикате.

Склонность к образованию трещин объясняется изменением (под влиянием высокой температуры) формы зерна в поверхностных слоях стыкуемого и присадочного металла, что провоцирует разрушение этих непластичных материалов.

Кроме того, появление трещин провоцирует вредное влияние углерода (усиливаемое присутствием в структуре металла серы и фосфора), препятствующего образованию надежных межкристаллических связей и не позволяющего сформировать прочный шов.

Но если «победить» эти негативные стороны углеродистых сталей, то сварка пройдет безо всяких затруднений.

Технология сварки углеродистой стали

Для борьбы со склонностью высокоуглеродистой стали к образованию трещин специалисты по сварочным работам рекомендуют предпринимать следующие меры:

  • Сварка углеродистых сталейВо-первых, стыки нужно очистить от грязи, ржавчины, окалины и прочих загрязнений. Ведь любая грязь это просто нескончаемый источник водорода – «главного» катализатора процесса образования трещин.
  • Во-вторых, процент углерода в присадочном материале должен быть минимальным. Ведь сварка низкоуглеродистых сталей не провоцирует появление каких-либо затруднений. Поэтому, если вы используете низкоуглеродистую проволоку или электроды, то у вас не будет проблем хотя бы с присадочным материалом.
  • В-третьих, необходимо ограничить перетекание углерода  в сварочный шов, сформировав раздел на стыке или задействовав увеличенный «вылет». Словом, годится любой способ, вплоть до введения дополнительного объема присадочного материала.
  • В-четвертых, хорошим противовесом мартенситному зерну высокоуглеродистой стали будет сульфидное зерно в сварочном шве, появление которого провоцируют введением в зону сварки марганца, кальция и прочих присадок.
  • В-пятых, необходимо заранее просчитать порядок наложения сварочных швов, стараясь избегать «жестких» узлов и химической неоднородности в структуре стыка.
  • В-шестых, необходимо искусственно замедлить процесс остывания сварочной ванны, используя для этих целей многослойные швы, наплавку валика, многодуговую технологию сварки и прочие приемы.

Если задействовать хотя бы половину из предложенных выше решений, то результаты сварки высокоуглеродистой стали не будут столь плачевными.

Ну а если подойти к делу со всей скрупулезностью, следуя всем предложенным рекомендациям, то сварка углеродистых конструкционных материалов не вызовет никаких затруднений.

Способы сварки углеродистых сталей

Для сварки сталей с высоким содержанием углерода используют те же технологии, что и для стыковки тугоплавких, легированных металлов. То есть, в данном случае практикуется сварка в газовой среде (аналог аргонодуговой технологии) и сварка под твердым флюсом (аналог классической, электродуговой технологии).

Газовая сварка углеродистых сталей предполагает использование особой, многокомпонентной смеси, состоящей на три четверти из аргона и на одну четверть из углекислого газа. Кроме того, в этот состав можно добавить до пяти процентов кислорода (в ущерб аргоновой или углекислотной составляющей).

В качестве присадочного материала в этом случае используют порошковые проволоки, или сплавы с низким содержанием диффузионного водорода. Рекомендуемые марки проволоки из СВ серии — 08Г2С, 08ХГСМА, 09Г2СЦ, 08ГСМТ.

Электродуговая сварка высокоуглеродистых сталей выполняется с помощью прутковых электродов основного типа. Рекомендуемые марки относятся к серии УОНИ (13/45 и 13/55 разновидности).





Комментарии запрещены.

Похожие статьи