Подходящие технологии сварки сталей с легирующими добавками подбирают исходя из процентного содержания углерода и вида легирующих примесей. Для сварки таких сталей используют специальные электроды, которые содержат гораздо меньше углерода и других соединений, ухудшающих качество сварного шва по сравнению с обычными электродами, которые используют для сваривания конструкционных и нелегированных сталей. Введение легирующих примесей снижает свариваемость стали и повышает ее хрупкость в области сварных швов.
Сваривание сталей с малым содержанием углерода и легирующими примесями.
Стали с содержание углерода менее 0,22% относятся к низкоуглеродистым сталям, которые имеют повышенную прочность и стойкостью к агрессивным воздействиям. Отличие низколегированной стали от нелегированной заключается в необходимости плавного снижения температуры сварочного шва после сварки, иначе быстрое охлаждение может привести к резкому и необратимому изменению структуры металла.
Особенности сварки сталей различных марок
• Стали с низким содержанием углерода устойчивы к перегреву и не закаляются во время сварки. Идеально подойдут электроды Э50А. Они обеспечивают одинаковую прочность металла по всей длине шва, а околошовные структуры практически не отличаются от остального металла по своим прочностным характеристикам.
• Стали с маркировкой 14ХГС, 15ХСНД подвержены образованию закалочных структур при сварке, во время которой металл перегревается, а его кристаллическая структура меняется. Чтобы этого не происходило применяют электроды меньшего диаметра, а саму сварку ведут более низким сварочным током, чем при сварке жаростройких сталей. Не допускается сваривать данные стали при температуре наружного воздуха ниже -25C.
• Стали марок 15Г2Ф, 15Г2СФ, 15Г2АФ с добавлением легирующих примесей, например ванадия или азота – не изменяют своё строение в месте сварочного шва из-за перегрева и не изменяют прочностные характеристики.
Для сваривания легированных сталей с малым содержанием углерода как правило применяют фторкальциевые электроды: 13/45, УОНИ 13/55, УОНИ 13/85, ЦЛ-18, НИАТ-5, ОЗС-2, ЦУ-1. При сваривании ответственных конструкций различные электроды с соединениями из кислых руд не используются.
Для сваривания стали марок 09Г2С, 16ГС, 15ХСНД, 14Г2 большой толщины (до 160мм) разумно использовать шлаковый тип сварки проволокой Св-08ГС или Св-10Г2.
Сварка среднеуглеродистых сталей с легирующими добавками.
Жаропрочные стали марок 18Г2Ф, 35 ХМ подвержены перегреву и как следствие изменению кристаллической решетки в местах сварки. Их отличает повышенное трещинообразование. Сварка должна производится также как и сталей с низким содержанием углерода.
Сварка среднеуглеродистых и низколегированных сталей
• При сваре стали вручную рекомендуется использовать фтор-кальциевые электроды.
• Важно избежать быстрого охлаждения места сварки во избежание резкого изменения кристаллической решетки металла.