Например: Местное время: 22:47, 21.11.17
  • Доставка товара
  • Оплата товара
  • Система скидок
  • Товар в наличии!
  • Гарантия и сервис
  • Покупка в кредит
(пусто)
 



Погода

Курс валюты

Информер курсов валют
Главная » Технология сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей

Технология сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей

Для различных способов сварки требования к конструктивным элементам подготовки кромок и размерам швов регламентируются соответствующим ГОСТом. Сварные соединения для фиксации входящих в них деталей относительно друг друга и выдерживания необходимых зазоров перед сваркой собирают в сборочных приспособлениях или при помощи прихваток. Длина прихваток зависит от толщины металла. Площадь сечения прихваток равна примерно 1/3 площади сечения шва, но не более 25 ... 30 мм2. Прихватки выполняют обычно покрытыми электродами или полуавтоматами в углекислом газе. Их рекомендуется накладывать со стороны, обратной наложению основного однопроходного шва или первого слоя в многопроходных швах.

При сварке прихватки следует переплавлять полностью, так как в них могут образовываться трещины ввиду высокой скорости теплоотвода. Поэтому перед сваркой прихватки тщательно зачищают и осматривают. При наличии в прихватке трещины ее выругают или удаляют другим способом.

При электрошлаковой сварке детали, как правило, устанавливают с зазором, расширяющимся к концу шва. Взаимное положение деталей фиксируют скобами, установленными на расстоянии 500 ... 1000 мм друг от друга и удаляемыми по мере наложения шва. При автоматических способах дуговой сварки и электрошлаковой сварке в начале и конце шва устанавливают входные и выходные планки для обеспечения сварки начала шва с установившимся термическим циклом (требуемыми размерами шва) и вывода кратера с основного шва.

Сварку стыковых швов газовую, вручную покрытыми электродами или полуавтоматами в защитных газах и порошковыми проволоками обычно выполняют на весу. При автоматической сварке предусматривают применение приемов, обеспечивающих предупреждение прожогов и качественный провар корня шва. Для предупреждения образования в швах пор, трещин, непроваров и других дефектов свариваемые кромки перед сваркой тщательно зачищают от шлака, оставшегося после термической резки, ржавчины, масла и других загрязнений.

Дуговую сварку ответственных конструкций лучше проводить с двух сторон. Более благоприятные результаты получаются при многослойной сварке. В этом случае, особенно на толстом металле, достигаются более благоприятные структуры в металле шва и околошовной зоне. Однако выбор способа заполнения разделки при многослойной сварке зависит от толщины металла и термообработки стали перед сваркой. При появлении в швах дефектов (пор, трещин, непроваров, подрезов и т.д.) металл в месте дефекта удаляется механическим путем, газопламенной, воздушно-дуговой или плазменной строжкой и после зачистки подваривается.

Следует помнить, что при сварке низколегированных сталей выбор техники и режима сварки влияет на форму провара, долю участия основного металла в формировании шва, а также на его состав и свойства.

Газовая сварка. Низкоуглеродистые и низкоуглеродистые низколегированные стали удовлетворительно свариваются газовой сваркой. Для сварки используется нормальное пламя. Применение флюсов не требуется. В качество присадочного металла используются сварочные проволоки марок Св-08; Св-08А; Св-08ГС; Св-12ГС; Св-08Г2С. Мощность пламени при левом способе сварки 100 ... 130 л/мм, при правом 120 ... 150 л/мм.

Металл шва содержит небольшое количество азота. Это объясняется его небольшой концентрацией в пламени. Водород остается в шве в значительных количествах и может вызывать в них поры. Окисление FeO за счет углерода с образованием СО также может привести к пористости шва. Поэтому рекомендуется применять присадочный металл с пониженным содержанием углерода. Выгорание кремния и марганца может привести к снижению пластичности металла шва - механические свойства металла шва могут быть в некоторой степени улучшены горячей проковкой или последующей термообработкой (нормализация или низкотемпературный отжиг).

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами. В зависимости от назначения конструкции и типа стали электроды можно выбирать согласно табл.1. Режим сварки выбирают в зависимости от толщины металла, типа сварного соединения и пространственного положения сварки.

Табл. 1 Марки электродов, применяемых при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Назначение электродов

Марки электродов

Примечание

Сварка низкоуглеродистых сталей

ОММ-5, АНО-3, АНО-4,

АНО-5, АНО-6, ЦМ-7,

ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12,

СМ-5

Электроды: АНО-1 для низкоуглеродистых и 09Г2

Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей

АНО-1, ВСП-1, ВСЦ-2,

УОНИ-13/45, ОЗС-2,

ОМА-2

Сварка ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей

МР-3

Сварка ответственных конструкций из низко- и среднеуглеродистых и низколегированных сталей

ОМА-2, УОНИ-13/55,

АН-7, ВСН-3, К-5А,

ДСК-50, ОЗС-18,

ОЗС-25, ОЗС-33

Электроды:

а) УОНИ-13/55 для сталей низкоуглеродистых и 14ХГС;

б) ВСН-3 для трубопроводов из стали 10Г2

Табл. 2 Соответствие марок электродов типу электродов

Тип электрода по ГОСТ 9467-75

Марки электродов

Э42

ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, АНО-1, АНО-5, АНО-6,

ОМА-2, ОЗС-23

Э42А

Э46

УОНИ-13/45, СМ-11, ОЗС-2

АНО-3, АНО-4, МР-1, МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12, ЭРС-1, ЭРС-2, РБУ-4, РБУ-5

Э46А

Э50

Э50А

Э-138/45Н, УОНИ-13/55К

ВСН-3

УОНИ-13/55, ДСК-50, К-5А, ОЗС-18, ОЗС-25,

ОЗС-33

Табл. 3 Режимы сварки под флюсом

Толщина металла или катет шва, мм

Подготовка кромок

Тип шва и способ сварки

Диаметр электропроводной проволоки, мм

Сила тока. А

Напряжение дуги, В

Скорость сварки, м/ч

А. Автоматическая сварка стыковых швов

8

Без разделки, зазор

2 ... 4 мм

Односторонний

4

550 ... 600

26 ... 30

48... 50

12

Свыше 16

Тоже

V-образные

Двусторонний Односторонний

5

5

650 ... 700

1-й проход 750... 800

2-й проход

30 ...34

30... 35

30... 32 20 ... 22

Б. Автоматическая сварка угловых швов

5

Без разделки

Наклонным электродом

2

260 ... 280

28 ... 30

28 ...30

7

Тоже

Тоже

500... 530

30... 32

44 ... 46

8

»

В лодочку

3

550 ... 600

32 ...34

28... 30

12

»

Тоже

3

600... 650

32 ... 34

18 ...20

Примечание. Ток постоянной обратной полярности.

Аргон и гелий в "чистом" виде в качестве защитных газов находят ограниченное применение - только при сварке конструкций ответственного назначения.

Сварку в углекислом газе и его смесях выполняют плавящимся электродом. В некоторых случаях для сварки в углекислом газе используют неплавящийся угольный или графитовый электрод. Однако этот способ находит ограниченное применение, например при сварке бортовых соединений низкоуглеродистых сталей толщиной 0,3 ... 2 мм (канистр, корпусов конденсаторов и т.д.). Так как сварка выполняется без присадки, содержание кремния и марганца в металле шва невелико. В результате прочность соединения обычно составляет 50 ... 70 % прочности основного металла.

При автоматической и полуавтоматической сварке плавящимся электродом швов, расположенных в различных пространственных положениях, обычно используют электродную проволоку диаметром до | 1,2 мм; при сварке в нижнем положении - диаметром 1,2 ... 3,0 мм. Для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей используют легированные электродные проволоки марок Св-08ГС и Св-08Г2С.Проволоку марки 12ГС можно использовать для сварки низколегированных сталей 14ХГС, 10ХСНД и 15ХСНД и спокойных углеродистых сталей марок Ст1сп и Ст2сп. Однако с целью предупреждения значительного повышения содержания углерода в верхних слоях многопроходных швов эту проволоку обычно применяют для сварки одно-трехслойных швов.

Повышение коррозионной стойкости швов в морской воде достигается использованием электродной проволоки марки Св-08ХГ2С. Структура и свойства металла шва и околошовной зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от марки использованной электродной проволоки, состава и свойств основного металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва). Влияние этих условий сварки и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом.

На свойства металла шва значительное влияние оказывает качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в швах могут образоваться поры. Сварка в углекислом газе менее чувствительна к отрицательному влиянию ржавчины. Увеличение напряжения дуги, повышая угар легирующих элементов, приводит к снижению механических свойств шва. Некоторые рекомендации по режимам сварки приведены в табл. 4.

Табл. 4 Режимы полуавтоматической и автоматической сварки в углекислом газе.

Толщина металла, мм

Катет шва, мм

Зазор, мм

Число слоев

Диаметр электродной проволоки, мм

Сила тока, А

Напряжение дуги, В

Скорость сварки оного слоя, м/ч

Расход газа на один слой, л/мин

Стыковые швы

1,2 ... 2,0

-

0,8 ... 1,0

1 ... 2

0,8... 1,0

70 ... 100

18 ... 20

18 ... 24

10 ... 12

3 ... 5

-

1,6 ... 2,0

1 ... 2

1,6... 2,0

180 ... 200

28 ... 30

20 ... 22

14 ... 16

6 ... 8

-

1,8 ... 2,2

1 ... 2

2,0

250 ... 300

28 ... 30

18 ... 22

16 ... 18

8 ... 2

-

1,8 ... 2,2

2 ... 3

2,0

250 ... 300

28 ... 30

16 ... 20

18 ... 20

Угловые швы

1,5 ... 2,0

1,2 ... 2,0

-

1

0,8

60 ... 75

18 ... 20

16 ... 18

6 ... 8

3,0 ... 4,0

3,0 ... 4,0

-

1

1,2

120 ... 150

20 ... 22

16 ... 18

8 ... 10

5,0 ... 6,0

5,0 ... 6,0

-

1

2,0

260 ... 300

28 ... 30

29 ... 31

16 ... 18

Сварка на повышенных силах тока приводит к получению металла швов с пониженными показателями пластичности и ударной вязкости, что, вероятно, объясняется повышенными скоростями охлаждения. Свойства металла шва, выполненного на обычных режимах, соответствуют свойствам металла шва, выполненного электродами типа Э50А. В промышленности находит применение и сварка в углекислом газе порошковыми проволоками. Технология этого способа сварки и свойства сварных соединений примерно те же, что и при использовании их при сварке без дополнительной защиты.

Сварка порошковой проволокой. Сварка открытой дугой порошковой проволокой является одним из перспективных способов. В промышленности находят применение порошковые проволоки марок ПП-1ДСК, ПП-2ДСК, ПП-АНЗ, ПП-АН4, ЭПС-15/2 и др. Использование проволоки ПП-1ДСК при сварке угловых и стыковых швов с зазором между кромками может привести к получению в швах пор.

Проволока ЭПС-15/2 для получения швов без пор требует соблюдения режимов в узком диапазоне. Большие рабочие токи ограничивают применение этой проволоки для сварки металла малых толщин.

Проволоки ПП-АН7 и ЛП-2ДСК имеют хорошие сварочно-технологические свойства в широком диапазоне режимов (табл. 5).

Табл. 5. Оптимальные режимы сварки порошковыми проволоками(нижнее положение)

Марка проволоки

Диаметр проволоки, мм

Стыковой шов

Угловой шов в лодочку

Сила тока, А

Напряжение дуги, В

Скорость подачи проволоки, м/ч

Сила тока, А

Напряжение дуги, В

Скорость подачи

проволоки, м/ч

ПП-1ДСК

1,8

200 ... 350

25 ... 30

200 ... 300

26 ... 31

-

ПП-2ДСК

2,3

400 ... 450

25 ... 31

382

340 ... 380

29 ... 32

382

ПП-АНЗ

3,2

450 ... 525

26 ... 32

265

450 ... 560

27 ... 31

265

ПП-АН4

2,3

500 ... 600

28 ... 29

382

440 ... 475

30 ... 34

382

ЭПС-15/2

2,2

320 ... 360

29 ... 32

337

320 ... 330

29 ... 32

337

Приведенные в табл. 6 данные показывают, что механические свойства металла швов при сварке порошковыми проволоками находятся примерно на уровне свойств соединений, выполненных электродами типа Э50А по ГОСТ 9467-75. Для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей можно рекомендовать проволоки ПП-2ДСК и ПП-АН4, обеспечивающие хорошие показатели хладноломкости швов.

Табл. 6 Механические свойства швов при сварке низкоуглеродистых сталей порошковыми проволоками

Марки проволоки

σт ,МПа

σв,

МПа

δ5, %

Ударная вязкость (Дж/см2) при температуре,°С

+20

-20

-40

-60

ПП-1ДСК

-

536

26,0

78

43

8

6

ПП-2ДСК

360

481

30,1

160

139

123

84

ПП-АНЗ

395

514

30,2

-

126

92

27

ПП-АН4

416

530

26,7.

-

111

129

27

ПП-АН7

-

520

28,4

199

143

26

12

ЭПС-15/2

416

501

26,6

163

140

63

7

Электрошлаковая сварка. Электрошлаковую сварку широко применяют при изготовлении конструкций из толстолистовых низкоуглеродистых и низколегированных сталей. При этом равнопрочность сварного соединения достигается за счет легирования металла шва через электродную проволоку и перехода элементов из расплавляемого металла кромок основного металла. Последующая термообработка помимо снижения остаточных напряжений благоприятно влияет и на структуру и свойства сварных соединений.

При электрошлаковой сварке рассматриваемых сталей используют флюсы АН-8, АН-8М, ФЦ-1, ФЦ-7 и АН-22. Выбор электродной проволоки зависит от состава стали. При сварке спокойных низкоуглеродистых сталей с содержанием до 0,15% углерода хороших результатов достигают при использовании проволок марок Св-08А и Св-08ГА. Для предупреждения образования газовых полостей и пузырей при сварке кипящих сталей, содержащих мало кремния, рекомендуется электродная проволока Св-08ГС с 0,6 ... 0,85 % Si. При сварке сталей марок СтЗ и некоторых марок низколегированных сталей удовлетворительные результаты получают при использовании электродных проволок марок Св-08ГА, Св-10Г2 и Св-08ГС, а стали ЮХСНД-Св-08ХГ2СМА (табл. 7).

Табл. 7 Ориентировочные режимы электрошлаковой сварки низкоуглеродистых сталей

Толщина металла, мм

Сила тока на один электрод, А

Напряжение сварки, В

Число электродов

Диаметр (сечение) электродов, мм

Расстояние между электродами, мм

Скорость, м/ч

подачи электродов

сварки

Проволочный электрод

30

70

350 ... 370

650

32 ... 34

47

1

2,5

-

172

0,9 ... 1,0

-

371 ...400

1,0 ... 1,16

90 150 200 250

600 ... 620

450 ... 500

550

500 ... 550

42 ... 46 44 ... 50 46 ... 48 50 ... 55

2

3,0

45... 50

65

90

125

300

220 ... 240

250

230... 250

1,6

0,8 ... 0:9 0,5

0,4 ... 0,5

340

400 ... 450

46 ...48

3

110

200... 220

0,3

Пластинчатый электрод

100

200

300

1000 ... 1200

1000 ... 1200

1500 ... 1800

28 ... 30

28 ... 30

30 ... 32

1

2

3

10x90

10x90

10х135

 

1,6

1,6

1,6

0,5

0,5

0,45

Новые товары

ГЛАВНАЯ О КОМПАНИИ НOВОСТИ ПУБЛИКАЦИИ ВИДЕО КОНТАКТЫ ЗАДАТЬ ВОПРОС НАВЕРХ
Copyright LLC "Automatic Welding Systems"
© 2012 Design by DMK
Контактный телефон: +7 (3462) 94-95-94; 94-04-94.
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика