Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Стали этих груттп относятся к хорошо сваривающимся практи­чески всеми видами сварки сталям. Основные требования при их сварке — обеспечение равнопрочности сварного соединения ос­новному металлу, отсутствие дефектов, требуемая форма сварного шва, производительность и экономичность. При сварке плавлением эти требования обеспечиваются выбором и применением типовых сварочных материалов, режимов и технологии выполнения сварки.

Для изготовления сварных конструкций из этой группы в первую очередь применяют низкоуглеродистые стали с содержанием угле­рода до 0,25%. Низкоуглеродистые стали обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяют на три группы: А. Б, В. Для ответственных сварных конструкций в основном используют стали группы В с гарантируемыми химическим составом и механи­ческими свойствами. Выпускаются низкоуглеродистые качествен­ные стали с нормальным (10,15, 20 и др.) и повышенным (15Г, 20Г) содержанием марганца. Химический состав и механические харак­теристики низкоуглсродистых сталей приведены в табл. 19.1.

19.1. Химический состав и механические свойства ниэкоуглеродистых сталей

Марка ста - ли

Содержание элементов, %

О], Ivins

стх, МПа

б, %

С

МП

Si

Прочие

ВСт2кп

0,09—0,15

0,25—0.5

0,07

До 1

330—420

210

32

ВСт2сп

0,09—0,15

0,25—0,5

0,12—0,3

То же

340—4401

220

31

ВСтЗсп

0,14—0,22 '

0,40-4),65

0,12—0,3

-

380—490

240

25

15Г

0,12—0,19

0,7—1,0

0,17—0,37

0,6

420

250

26

20Г

0,17—0,24

0 "-j

1

о

0,17—0,37

"

460

280

24

Эти стали хорошо свариваются всеми способами дуговой сварки. Однако они обладают невысокими механическими характеристи­ками и их применение связано с увеличением металлоемкости и массы конструкций. Уменьшить удельный расход стали можно, повышая прочностные характеристики. С этой целью в сталь вводят легирующие элементы, которые, образуя твердые растворы и хими­ческие соединения, повышают се свойства. Это позволяет снизить массу изготовляемых конструкций. Сейчас все шире применяют низкоуглеродистые низколегированные стали с содержанием леги­рующих элементов до 2,5%. Основными легирующими элементами являются марганец, кремний, хром и никель. Для повышения коррозионной стойкости стали вводят медь (0,3—0,4%). Такие стали обладают хорошей свариваемостью. Предусмотрен выпуск 28 марок низколегированных сталей, применяемых для сварных конструк­ций. Химический состав и механические свойства наиболее часто используемых сталей приведены в табл. 19.2.

19.2. Химический состав и механические свойства низколегированных сталей

Марка ста-

Содержание элементов, %

От,

б. %

ли

С

Мп

Si

прочие

МПа

МПа

09Г2

0,12

1,4—1,8

0,17—0,37

450

310

21

14Г2

0,12—0,18

1,2—1,6

-

0,3 Сг

470

340

21

10Г2С1

0,12

1,3—1,65

0,8—1,1

520

360

21

14ХГС

0,11—0,16

0,9-1,3

0,4—0,7

0,5—0,8 Сг

500

400

22

10ХСНД

0,12

0,5—0,8

0,8—1,1

0,6—0,9 Сг 0,5—4),8 Ni 0,4—0,7 Си

540

450

19

15Г2АФ

0.12—0,18

1,5_

0,17

0,1—0,15 V

600

450

20

12МХ

0,09—0,16

0,4—0,7

0,17—0,37

0,4—0,8 Сг 0,25 Ni 0,4—0,6 Мо

450

280

31

12X1МФ

0,08—0,15

0,4—0,7

0,9—1,2 Сг 0.25 Ni 0,25—0.35 Мо 0,15—0,3 V

540

370

31

К группе низколегированных сталей относятся теплоустойчивы! стали перлитного класса, используемые в энергетическом машино­строении (12МХ, 12Х1МФ, 20ХМФЛ и др.), в которых содержание легирующих компонентов допускается до 4%. Для повышения жаропрочности при температурах 450—585°С их легируют молиб­деном и вольфрамом. Однако низколегированные стали более чувствительны к тепловому воздействию, чем низкоуглеродистые, особенно при сварке на форсированных режимах металла большой толщины. В зоне термического влияния более заметны явления перегрева, рост зерна и возможно образование закало^шых структур, что будет служить причиной образования холодных трещин. Поэ­тому при сварке низколегированных сталей к параметрам режима сварки предъявляются более жесткие требования, чем при сварке нелегированных низкоуглеродистых сталей. Сварка ограничивается узкими пределами изменения параметров режима, чтобы одновре­менно обеспечить минимальное возникновение закалочных струк­тур и уменьшить перегрев.

Ручную дуговую сварку покрытыми электродами низкоуглеро­дистых сталей выполняют электродами типа Э38, Э42, Э46 со всеми типами покрытий (кислыми, рутиловыми, целлюлозными и основ­ными) марок МР-3, C1V1-5, АНО-2, ОЗС-З, УОНИ-13/45 и др. Низколегированные низкоуглеродистые стали сваривают электро­дами типов Э42, Э50 с основным покрытием марок УОНИ-13/45, СМ-11, УОНИ-13/55 и др. Для сварки под флюсом в основном применяют марганцевые высококремнистые флюсы (ОСЦ-45, АН - 348) и низкоуглеродистые. сварочные проволоки Св-08, Св-08А, Св-08ГА (для низкоуглеродистых) и Св-08ГА, Св-10Г2, Св-08ХН, Св-08ХМФА и др. (для низколегированных сталей). При сварке в защитных газах используют углекислый газ, а также смеси углекис­лого газа с аргоном и кислородом, в качестве сварочных проволок в этом случае применяют проволоки марок Св-08ГС, Св-08Г2С и др., для повышения коррозионной стойкости используют проволоку марки СВ-08ХГ2С- Теплоустойчивые стали чувствительны к терми­ческому никлу при сварке, следствием которого являются появле­ние холодных трещин, процессы старения, разупрочнения, охрупчивания и опасность трещин при эксплуатации. Основными мерами борьбы с этими процессами являются применение основ­ного металла с минимальным содержанием примесей и понижен­ным содержанием углерода,-сварка с предварительным подогревом для сталей 12ХМ, 15ХМ(200—250СС), для сталей 20ХМФ, 15X1 МІ Ф (350—450°С), выбор оптимального режима сварки, термообработка после сварки. Сварку производят ручной дуговой покрытыми элек­тродами с фтористо-кальциевым покрытием типа Э-МХ, Э-ХМФ на постоянном токе обратной полярности. Применяют также сварку в углекислом газе и под флюсом с использованием сварочных проволок, легированных элементами, входящими в состав сварива­емых сталей.

Комментарии закрыты.