Таблица 1 – Марки электродов, применяемые при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Таблица 1 – Марки электродов, применяемые 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

Сварка низкоуглеро­дистых и низколеги­рованных сталей. Сварка ответствен­ных конструкций из низкоуглеродистых сталей

АНО-1, ВСП-1, ВСЦ-2, УОНИ-13/45, ОЗС-2, ОМА-2, МР-3

Электрод — АНО-1 для низкоуглероди­стых сталей и стали 09Г2

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:

УОНИ-13/55 для низ­коуглеродистых ста­лей и стали 14ХГС; ВСН-3 для трубопро­водов из стали 10Г2

Таблица 2 – Рекомендуемые режимы ручной сварки низкоуглеродистых конструкционных сталей

Толщина металла, мм

Соединения

Стыковое

Тавровое

Нахлесточное

I_св, А

d_э, мм

I_св, А

d_э, мм

I_св, А

d_э, мм

2,0

45…70

2,5

50…80

55…85

4,0

120... 160

3...4

120... 160

3...4

120... 160

3...4

5,0

130... 180

3...4

130... 180

130... 180

10,0

140...220

4...5

150...220

4...5

150... 220

4...5

При сварке корневых швов в разделке на металле толщиной 10 мм и более используют электроды диаметром 3...4 мм. Реко­мендуемые для данной марки электрода значения сварочного тока, его род и полярность выбирают согласно паспорту электро­да, в котором обычно приведены его сварочно-технологические свойства, типичный химический состав шва и механические свой­ства. Рядовые и ответственные конструкции из низкоуглеродис­тых сталей сваривают электродами типа Э42 и Э46 (табл. 1, 3).

Таблица 3 – Соответствие марок электродов их типу

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

УОНИ-13/45, СМ-И, ОЗС-2

Э46

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

Э-138/45Н, УОНИ-13/55К

Э50

ВСН-3

Э50А

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

При сварке низкоуглеродистых сталей обычно обеспечиваются достаточно высокие механические свойства сварного соединения, поэтому в большинстве случаев не требуются специальные меры, направ­ленные на предотвращение образования в нем закалочных струк­тур. Однако при сварке угловых швов на толстом металле и пер­вого слоя многослойного шва для повышения стойкости металла к кристаллизационным трещинам может потребоваться его пред­варительный подогрев до температуры 120...150°C.

Для снижения металлоемкости конструкций широко использу­ются низколегированные стали. Даже незначительное легирова­ние сталей марганцем, кремнием, хромом, никелем, ванадием и другими элементами позволяет уменьшить массу конструкции и увеличить срок ее эксплуатации. Для повышения коррозионной стойкости и снижения охрупчивания конструкций при температу­рах до – 70 °С в сталь добавляют до 1 % меди. Например, медь со­держится в широко применяемых сталях 10ХСНД и 15ХСНД.

Низколегированные стали в отличие от низкоуглеродистых имеют несколько большую склонность к образованию закалочных структур в металле шва и околошовной зоне при повышенной скорости их охлаждения, поэтому металл сварного соединения те­ряет пластичность и становится менее стойким к хрупкому разру­шению. Наиболее заметно эти изменения проявляются в теплоу­стойчивых сталях (12МХ, 12Х1МФ и др.), используемых в энерге­тическом машиностроении. Для повышения жаропрочности этих сталей применяют легирующие элементы — молибден и вольфрам, общее содержание которых достигает 4 %. Основная функция леги­рующих элементов — обеспечение равнопрочности шва и основ­ного металла. Легирующие элементы вводятся в металл шва через сварочные материалы или переходят из основного металла в шов в процессе сварки. Для снижения отрицательного влияния легирую­щих элементов при сварке следует уменьшать скорость охлаждения металла и не допускать его перегрева.

Необходимо выбирать сварочную проволоку с пониженным со­держанием углерода и серы, соблюдать определенную последова­тельность наложения сварных швов и осуществлять предваритель­ный или сопутствующий подогрев согласно указаниям технологи­ческих документов.

Подготовка деталей под сварку и технология сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей не имеют существенных от­личий, за исключением некоторых особенностей сварки тепло­устойчивых сталей. Для получения их соединений применяют руч­ную дуговую сварку, сварку в углекислом газе или под флюсом на постоянном токе обратной полярности при жестком ограничении содержания углерода и примесей в основном металле, а также про­водят предварительный подогрев и термообработку после сварки. Выполнение указанных условий позволяет значительно снизить склонность теплоустойчивых сталей к охрупчиванию, появлению холодных трещин, развитию процессов старения и разупрочнения сварных швов металлоконструкций при их эксплуатации.

Для сварки рядовых конструкций из низколегированных ста­лей обычно применяют электроды типа Э42А и Э46А, а ответственных конструкций – типа Э50А. Эго обеспечивает получение металла шва с достаточной стойкостью к кристаллизационным трещинам и требуемыми прочностными и пластическими свой­ствами. Легирование металла шва за счет провара основного ме­талла легирующими элементами, входящими в основной металл, и повышенные скорости охлаждения позволяют получить металл шва с более высокими, чем при сварке низкоуглеродистых сталей, прочностными показателями.

Техника заполнения шва и определяемый ею термический цикл сварки зависят от предварительной термообработки стали. Сварка толстого металла способами «каскад» и «горка» замедля­ют скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны, пре­дупреждая образование в них закалочных структур. Этот же эф­фект достигается при предварительном подогреве детали до тем­пературы 150...200°С. Эти способы дают благоприятные резуль­таты на нетермоупрочненных сталях. При сварке термоупрочнен­ных сталей для уменьшения разупрочнения стали в околошовной зоне рекомендуется сварка длинными швами по охлажденным предыдущим швам.

Следует выбирать режимы сварки с малой погонной энергией, при этом достигается и уменьшение протяженности зоны раз уп­рочненного металла в околошовной зоне. При исправлении де­фектов в сварных швах низколегированных и низкоуглеродистых сталей повышенной толщины швами малого сечения вследствие значительной скорости охлаждения металл подварочного шва и его околошовной зоны обладает пониженными пластическими свойствами, поэтому дефектные участки следует подваривать швами нормального сечения длиной не менее 100 мм или предва­рительно подогревать до температуры 150...200°С.

Вопросы и задания

1. Чем явля­ется углерод в конструкци­онных углеродистых сталях и что он оп­ределяет?

2*. Чем обусловлены высокие механические характеристики низколегированные стали высокой прочности (16Г2АФ, 14Х2ГМР)?

3. Каков наиболее нежелатель­ный дефект сварных соединений низколегированные стали высокой прочности и с чем это связано?

4. Что следует делать при сварке низколегированных сталей для ограничения роста зерна?

5*. Какие стали используют для ответственных сварных металлоконструкций? Найдите в тексте все стали.

6*. Каким существенным техноло­гическим достоинством обладают низкоуглеродистые стали?

7. Исходя из какого усло­вия выбирают технологию их сварки углеродистых сталей обыкновенного качества?

8*. Каковы особенности металла шва при сварке низкоуглеродистых сталей?

9*. Каковы особенности сварки кипящих и полуспокойных низкоуглеродистых ста­лей?

10. Электродами какого типа и каких размеров сваривают металлоконструкции из низкоуглеродистых сталей ручной дуговой сваркой? *На оценку «хорошо» и «отлично» дайте полный ответ.

11. По таблице 2 определите рекомендуемые режимы ручной сварки низкоуглеродистых конструкционных сталей по исходным данным, приведенным в таблице согласно варианту:

Номер варианта

1 и 11

2 и 12

3 и 13

4 и 14

5 и 15

6 и 16

Толщина металла, мм

Соединение

Стыковое

Тавровое

Нахлестоное

Стыковое

Тавровое

Нахлестоное

Номер варианта

7 и 17

8 и 18

9 и 19

10, 20

Толщина металла, мм

Соединение

Стыковое

Тавровое

Нахлестоное

Стыковое

Тавровое

Нахлестоное

Номер варианта

23

24

25

26

27

28

Толщина металла, мм

Соединение

Тавровое

Стыковое

Нахлестоное

Нахлестоное

Тавровое

Стыковое

12. В каких случаях может потребоваться пред­варительный подогрев (и до какой температуры) при сварке низкоуглеродистых ста­лей?

13*. С какой целью широко использу­ются низколегированные стали?

14**. В чем отличия низколегированных сталей от низкоуглеродистых? Дайте полный ответ.

15. Что рекомендуется делать для снижения отрицательного влияния легирую­щих элементов при сварке низколегированных сталей?

16. В чем отличая подготовки деталей под сварку и технология сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей?

17*. Какие негативные явления могут возникнуть при сварке теплоустойчивых сталей и что рекомендуется для их значительного снижения?

18**. Что позволяет получить металл шва с более высокими, чем при сварке низкоуглеродистых сталей, прочностными показателями?

19**. Какие способы дают благоприятные резуль­таты на нетермоупрочненных сталях?

20. Каковы рекомендации по выбору режима сварки низколегированных сталей?

21*. Каковы рекомендации для исправления де­фектов в сварных швах низколегированных и низкоуглеродистых сталей повышенной толщины?

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров