3 квітня 2020 р.

Технологія зварювання вуглецевих сталей

     В залежності від хімічного складу сталь буває вуглецева і легована;
вуглецева сталь поділяється на низьковуглецеву (вміст вуглецю до 0.25%),
середньовуглецеву (вміст вуглецю від 0.25 до 0.6%) і високовуглецеву
(вміст вуглецю від 0.6 до 2.0%). Сталь, у складі якої крім вуглецю
містяться легуючі компоненти (хром, нікель, вольфрам, ванадій і т.д.),
називається легованою. Леговані сталі бувають: низьколеговані (сумарний
вміст легуючих компонентів, крім вуглецю, менш ніж 2.5%);
середньолеговані (сумарний вміст легуючих компонентів, крім вуглецю,
від 2.5 до 10%), високолеговані (сумарний вміст легуючих компонентів,
крім вуглецю, більш ніж 10%).
      За мікроструктурою розрізняють сталі перлітного, мартенситного,
аустенітного, феритного й карбідного класів.
      За способом виробництва сталь може бути:
      а) звичайної якості (вміст вуглецю до 0.6%), яку поділяють на
киплячу, напівспокійну і спокійну. Киплячу сталь одержують при
неповному розкисленні металу кремнієм, вона містить до 0.05% кремнію.
Спокійна сталь має однорідну будову і містить не менш 0.12% кремнію.
Напівспокійна сталь займає проміжне положення між киплячою й
спокійною сталями і містить 0.05 — 0.12% кремнію;
      б) якісно-вуглецева чи легована, у яких вміст сірки і фосфору не
повинний перевищувати по 0.04% кожного елемента;
      в) високоякісна-вуглецева чи легована, у яких вміст сірки і фосфору
не повинний перевищувати відповідно 0.030 і 0.035%. Така сталь також
має підвищену чистоту по неметалічних включеннях і позначається
буквою А, що поміщається після позначення марки.
      За призначенням сталі бувають будівельні, машинобудівні
(конструкційні), інструментальні і сталі з особливими фізичними властивостями.


Зварювання низьковуглецевих сталей
     
 Такі сталі мають гарну зварюваність. При виборі типу й марки
електрода для зварювання низьковуглецевих сталей керуються такими
вимогами:
      - забезпечення міцності зварного з'єднання, яке дорівнює міцності
          основного металу;
      - одержання зварних швів без дефектів;
      - забезпечення необхідного хімічного складу металу шва;
      - одержання зварних з'єднань, які будуть стійкими в умовах
           вібраційних і ударних навантажень, а також при підвищених чи
           знижених температурах.
      Для зварювання низьковуглецевих сталей застосовують електроди
марок ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, КПЗ-32Р, ОМА-2, УОНИ-13/45, CM-11 і ін.
(табл. 1).

Зварювання середньовуглецевих сталей
       
      Такі сталі мають підвищений вміст вуглецю, що є причиною
утворення кристалізаційних тріщин при зварюванні, а також
малопластичних гартівних структур і тріщин у шовній зоні. Тому для
підвищення стійкості металу шва проти утворення кристалізаційних
тріщин варто понизити кількість вуглецю в металі шва. Це досягається
застосуванням електродів зі зниженим умістом вуглецю, а також
зменшенням частки участі основного металу в металі шва.
       Щоб знизити ймовірність появи гартівних структур, необхідно
застосовувати попереднє й супутнє підігрівання виробу. Надійним
способом досягнення міцності зварного з'єднання при низькому
процентному вмісті вуглецю є додаткове легування металу шва марганцем
і кремнієм.
       Середньовуглецеві сталі зварюються електродами УОНИ-13/45, УП-
1/45, УП-2/45, ОЗС-2, УОНИ-13/55, ДО-5А, УОНИ-13/65 і ін. (табл. 2).

Таблиця 1 - Технологічні характеристики електродів для зварювання низьковуглецевих
 сталей

Таблиця 2 - Технологічні характеристики електродів для зварювання середньовуглецевих сталей