Сварка стали

Низкоуглеродистые стали, содержание углерода в которых не выше 0,25 процентов лучше всего поддаются процессу сварки. Если количество углерода в таком виде стали увеличивается до 0,30 процентов, то это способствует повышению чувствительности к закалке. Для предотвращения закалки элементов применяется предварительный нагрев температуры не выше 200 градусов. В случае если в углеродистой стали содержится до 5 процентов углерода, то во время процесса варения не исключается появление трещин. Чтобы получить качественный результат после сварки, используют термическую обработку изделий. Для этого перед началом процесса нужное изделие нагревают до 300 градусов, и сварка идет в подогретом состоянии. После этого продукт снова отправляется в печь и вновь нагревается до 700 градусов, и уже после ему дают постепенно остывать в печи. При 100 ? 150 градусах изделие вынимают из печи, где оно окончательно остывает на открытом воздухе. Если же в углеродистой стали содержится выше 0,3 процентов углерода, то важно сохранять режим, который представлен для различных видов электродов. Усиленный ток сварки, сильный нагрев приводят к появлению трещин, исходя из этого, мощность тока устанавливается четко по сертификату на электроды. Процесс сварки лучше всего проводить средними участками краткой дугой. Края должны быть заварены, поскольку не исключено появление трещин.     

В отличие от углеродистой стали, легированная сталь обладает улучшенными свойствами и определенными качествами, необходимыми для сварки в условиях с низкими и высокими температурами,  в экстремальных средах, а также при высоком давлении. Легированная сталь ? это сталь, в которой содержится большое количество марганца, кремния, а также сталь с такими специфическими легирующими элементами, как: кобальт, тантал, ниобий, бор, цирконий, селен, медь и другие. Данный вид стали обозначается буквами и цифрами, что позволяет назвать примерный химический состав. Такой вид обозначений очень важен, поскольку варение легированного вида стали очень сильно зависит от химического состава, но основное значение имеет все же количество углерода. Важно отметить, что для сварки легированной стали, в отличие от низкоуглеродистой, необходима наивысшая аккуратность в производстве детали, поскольку будет происходить натяжка во время сборки, что приведет к повышению напряжения.

Учитывая процент содержания легированных элементов, сталь разделяют на низколегированную и высоколегированную. В высоколегированной стали содержится выше десяти процентов легирующих элементов.

При подготовке кромок нужно убедиться, что все их разделения строго совпадают с чертежами. Обработку кромок лучше всего проводить до закалки. С неровностями, которые находятся на внешней части, необходимо работать отдельно.

Во время термической отделки стали, которая содержит легирующие элементы, на ее внешней части может появиться пласт тугоплавкой окалины, смазки или шлака, которые обязательно нужно устранить для лучшего провара и чистоты шва. Помимо самого места сплава, стоит обрабатывать и некоторое расстояние от перехода, приблизительно 10 ?15 мм. Обычно для таких целей используют дробеструйную зачистку, либо травление. Кроме этого, с кромок и мест сплава необходимо устранять влагу и масла, во избежание губчатости шва. Через несильный нагрев металла, примерно 100 ? 110 градусов, высушивается влага. Масло же устраняется промыванием щелочью и обтиранием.     

Сборка кромок для сварки должна выполняться очень внимательно. Также очень важно выдержать заданные зазоры для швов. К деталям перед сваркой присоединяются прихватки. Присоединение прихваток должен выполнять профессионал, отлично разбирающийся в сварке стали, поскольку небрежно наложенные прихватки приводят к трещинам. В качестве прихваток берутся электроды, необходимые для сварки. Нужно помнить, что прихватки запрещено размещать на углах и у отверстий. Перед сваркой стали нужно убедиться в том, что прихватки надежно держат детали.     

Сварка кромок из стали, которая содержит легирующие элементы, проходит по заранее продуманной схеме. Необходимо четко выполнять алгоритм выполнения работ, и, по возможности, проводить всю процедуру без остановок. В случае со сталью, предрасположенной к появлению трещин, процесс варения проводят в крытых помещениях, температура в которых не ниже -40 градусов, поскольку не получится сварить детали, на которых лед или иней. Также при сварке легированной стали крайне важно выдерживать мощность тока, которая находится в зависимости от изготовителя и размеров электрода.     

Существует еще один подвид легированной стали ? теплоустойчивый. Это такой вид стали, который способен работать длительный срок (до 10 лет) и обладает высокой жаростойкостью (до 600 градусов). Коэффициент теплоустойчивости высчитывается соотношением продолжительной крепости соединения и главным металлом. Обычно это низколегированные стали с невысоким содержанием (от 0,3 до 2 процентов) хрома, молибдена и ванадия. Данный вид очень широк и частотен в употреблении, поскольку имеет низкую цену и довольно технологичен. В основном из такой стали делают турбины, котлы и т.п.

Современные материалы и технологии для процесса сварки стали дают определенные свойства металлу, благодаря которым металлический шов устойчив к горячим трещинам. Для того чтобы избежать холодных трещин и деформацию стали в области термического воздействия, изделие перед сваркой, либо во время, подогревают. Это снижает общее напряжение, из-за уменьшения разницы температур в области сварки на различных участках. Самое главное здесь ? не перегреть изделие, иначе использование слишком высокой температуры вызовет появление ферритно-перлитной структуры, что в свою очередь приведет к снижению прочности.

Одним из главных видов сварки стали с высокой жаростойкостью является дуговая сварка, производимая с помощью электродов с покрытием.  Данную сварку проводят в плюсовой температуре с начальным подогревом. Ручную дуговую сварку проводят также электродами, но из малоуглеродистой сварочной проволоки с фтористо-кальциевым слоем.  Сквозь данный слой в швы вводятся легирующие элементы.