Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 56. Сварка углеродистых сталей

Низкоуглеродистые стали (с содержанием углерода до 0,25%) свариваются газовой сваркой без особых затруднений. Сварку ведут нормальным пламенем и как правило без флюса.

Наконечник горелки при левом способе сварки выбирают из расчета расхода ацетилена 100—130 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла, а при правом способе— 120—150 дм3/ч на 1 мм толщины металла. Кромки под сварку подготавливают в зависимости от толщины свариваемого изделия.

Диаметр присадочной проволоки подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла по следующей формуле:

где da — диаметр присадочной проволоки, мм; s — толщина свариваемого металла, мм.

Высококвалифицированные сварщики применяют пламя большой мощности, наконечник выбирают из расчета расхода ацетилена 150—200 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла, используя при этом присадочную проволоку большего диаметра. Производительность сварки при этом повышается. Пламя горелки должно быть нормальным. Для неответственных конструкций в качестве присадки применяют сварочную проволоку Св-08 и Св-08А. При сварке этими проволоками часть компонентов, таких как углерод, кремний и марганец, выгорают, а металл шва приобретает крупнозернистую структуру. Предел прочности такого соединения ниже предела прочности основного металла.

Для получения равнопрочного с основным металлом соединения при сварке ответственных конструкций необходимо применять кремнемарганцовистую сварочную проволоку Св-08Г, Св-08ГА, Св-10ГА или Св-14ГС. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы кромки свариваемого металла и конец присадочной проволоки расплавлялись одновременно. Конец присадочной проволоки должен быть погружен в ванночку расплавленного металла, нельзя допускать, чтобы капли расплавленного металла попадали на нерасплавленные кромки основного металла, так как это приводит к непровару, что снижает механические характеристики соединения.

Для того, чтобы расплавленный металл не стекал при левом способе сварки, изделие наклоняют на 10—15° против движения горелки. Если конец присадочной проволоки прилипает к свариваемым кромкам основного металла, это значит, что они еще недостаточно нагреты.

В процессе сварки необходимо избегать отклонения сварочного пламени от ванны расплавленного металла шва, так как это может привести к окислению металла шва кислородом воздуха.

Сварные швы должны иметь равномерно чешуйчатую поверхность, равномерную по всей протяженности шва ширину и высоту наплавленного валика. Переход от основного металла к наплавленному должен быть плавным, без подрезов. В процессе сварки горелкой производят равномерные и непрерывные колебательные и поступательные движения. Колебательные движения выбираются в зависимости от толщины свариваемого металла.

Для уплотнения и повышения пластичности наплавленного металла применяют проковку и последующую термообработку шва. Проковку рекомендуется начинать при температуре светло-красного и заканчивать при температуре темно-красного каления. Проковка при более »низкой температуре может привести к появлению микроскопических трещин в металле шва или околошовной зоне. При сварке ответственных и толстостенных изделий применяют термическую обработку сварных соединений.

В качестве горючего газа при сварке низкоуглеродистой стали применяются ацетилен или пропан-бутан. Сварку пропан-бутановым пламенем производят таким образом, чтобы расстояние от конца ядра пламени до свариваемой поверхности было 8—10 мм. Пропан-бутан применяется для сварки неответственных деталей.

Среднеуглеродистые стали, содержащие углерода от 0,25 до 0,6% свариваются хуже, чем низкоуглеродистые стали. Свариваемость среднеуглеродистых сталей ухудшается с увеличением содержания углерода.

При сварке этих сталей в сварном шве и в околошовной зоне могут образовываться как горячие, так и холодные трещины.

Сварку среднеуглеродистых сталей ведут нормальным или слегка науглероживающим пламенем. Наконечник горелки выбирается из расчета расхода ацетилена 75—100 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла, т. е. меньшей мощности, чем при сварке низкоуглеродистых сталей.

Разделка кромок под сварку и диаметр присадочной проволоки выбираются такими же, как при сварке низкоуглеродистых сталей. В качестве присадочного металла используют проволоку марок Св-08ГА, Св-ЮГА и Св-12ГС. Для уменьшения перегрева металла применяют левый способ сварки. При толщине металла свыше 3 мм рекомендуется проводить общий подогрев изделия до температуры 250—350° С или местный подогрев горелками места шва до температуры 600—650° С.

Для сварки среднеуглеродистых сталей с содержанием углерода, близким к верхнему пределу (0,5—0,6%), целесообразно применять флюсы следующих составов:

100% прокаленной буры;

50% углекислого калия и 50% двууглекислого натрия;

70% борной кислоты и 30% углекислого натрия.

Для повышения механических свойств сварного соединения шов проковывают при температуре 850—900° С с последующей термообработкой (высокотемпературный отпуск при 600—650° С).

Высокоуглеродистые стали, содержащие углерода от 0,6 до 2,0%, относятся к плохо свариваемым сталям. Сварку рекомендуется выполнять с подогревом до 250—350° С, а после сварки проковывать шов с последующей нормализацией или отпуском. Приемы сварки высокоуглеродистых сталей те же, что и сварки среднеуглеродистых сталей. Мощность пламени выбирается из расчета расхода ацетилена 75—90 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла. Сварку рекомендуется выполнять нормальным или слегка науглероживающим пламенем.

В целях уменьшения перегрева и времени пребывания сварочной ванны в расплавленном состоянии применяется левый способ сварки. Для сварки высокоуглеродистых сталей используются флюсы того же состава, что и для среднеуглеродистых сталей.

вверх страницы