Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 48. Сварка низколегированных конструкционных сталей

Низколегированными называются стали, в которых количество легирующих примесей не превышает в сумме 2,5%. Легирующее добавки применяют для повышения прочности стали, но они не придают ей особых свойств (жаростойкости, сопротивления коррозии и т. д.). Чем меньше углерода содержит низколегированная сталь, тем лучше она сваривается.

Поскольку низколегированные стали обладают более высокой прочностью по сравнению с обычными углеродистыми конструкционными сталями, то применение низколегированных сталей вместо углеродистых снижает вес конструкций и дает значительную экономию металла. Так, например, замена углеродистых сталей низколегированными при сооружении сварных кожухов, воздухонагревателей и пылеуловителей для крупнейшей в мира по объему доменной печи, пущенной у нас в стране в конце 1960 г. на Криворожском металлургическом заводе, снизила вес этих конструкций на 22% и позволила сэкономить сотни тонн стали.

Вследствие указанных свойств низколегированные стали находят широкое применение в строительном деле, судостроении, вагоностроении и других отраслях производства. В табл. 18 приведены данные о свариваемости сталей в зависимости от содержания в них углерода и суммы легирующих примесей.

В промышленности и строительстве применяется конструкционная низколегированная хромокремненикелемедистая сталь 15ХСНД (СХЛ-1, НЛ-2) по ГОСТ 5058—57. Эта сталь содержит 0,12—0,18% углерода, 0,4—0,7% марганца, 0,4—0,7% кремния, 0,2—0,4% меди, 0,6—0,9% хрома, 0,3—0,6% никеля, до 0,04% фосфора и серы (каждого). Сталь 15ХСНД имеет временное сопротивление разрыву 52 кгс/мм2, относительное удлинение 18% и ударную вязкость 8 кгс-м/см. Применяются также низколегированные стали следующих марок: хромокремненикелемедистая 10ХСНД, хромомарганцекремненикелемедистая 10ХГСНД. Широко используются также марганцевые 10Г2 и 15Г2, марганцекремнистые 10ГС, 15ГС, хромомарганцекремнистые 14ХГС и другие стали. Все эти стали обладают повышенной прочностью, упругостью, вязкостью.

При сварке низколегированных конструкционных сталей с содержанием углерода свыше 0,2% возможно образование закаленных зон с повышенной хрупкостью и появление трещин от усадочных напряжений, так как эти стали склонны к росту зерна при нагреве. Выгорание углерода при сварке вызывает появление газовых пор в наплавленном металле. Предварительный подогрев и последующий отпуск при сварке низколегированной стали необходимы, если твердость в зоне влияния после сварки составляет 250 единиц Бринелля и выше. Для низколегированной конструкционной стали толщиной более 15 мм рекомендуется применять — многослойную сварку с последующим отпуском при температуре 550— 650°.

Для сварки стали 15ХСНД применяют электроды с покрытием УОНИ-13 соответствующих марок, а также электроды ДСК-50 Днепропетровского электродного завода. Покрытие электродов ДСК-50 имеет следующий состав: 26,4% мрамора, 19,2% плавикового шпата, 3,8% силиката натрия, 9% ферросилиция, 3,3% ферромарганца, 31% железного порошка, 1% алюминиевого порошка, 3,3% двуокиси титана, 1,8% целлюлозы, 1,2% поташа, 22—24% жидкого стекла с удельным весом 1,4—1,44 (в том числе 75% калиевого, 25% натриевого) к весу сухой шихты. Коэффициент наплавки этими электродами 11 г/а • час. Ток в амперах должен быть равным:

Электроды ДСК-50 пригодны для сварки на переменном и постоянном токе обратной полярности.

При сварке низколегированных конструкционных сталей лучше применять электроды типа Э42А. При сварке низколегированных сталей электродами из углеродистой проволоки металл шва получает дополнительное легирование за счет элементов расплавляемого основного металла и временное сопротивление его повышается до 50 кгс/мм2, при этом металл шва сохраняет высокую пластичность. Сварка таких сталей электродами типа Э50А дает более прочный, но менее пластичный металл шва вследствие более высокого содержания в нем углерода. Режимы сварки следует применять умеренные. Швы в жестком замкнутом контуре (кольцевые) следует сваривать короткими участками, а при многослойной сварке рекомендуется использовать каскадный метод.

При строительстве сварных железнодорожных мостов и других ответственных сооружений применяется низколегированная конструкционная сталь 10Г2СД по ГОСТ 5058—57. Данная сталь хорошо сваривается и имеет состав: 0,12% углерода, 1,3—1,65% марганцу 0,8—1,1% кремния, 0,04% фосфора и серы (каждого), 0,30°/о хрома и никеля (каждого), 0,15—0,30% меди. Эта сталь имеет временное сопротивление разрыву 48—50 кгс/мм2 и относительное удлинение 18%.

Способы ручной дуговой сварки данной стали такие же, как и низколегированных сталей указанных выше марок.

При автоматической сварке этой стали применяются проволока Св-08ГА и флюсы ОСЦ-45, АН-348 и АН-10. Лучшие результаты

дает сварка проволокой Св-08ГА под флюсами АН-348 и АН-10. Для стали толщиной 20—25 мм применяются сварочные режимы погонной энергией порядка 10 200 ккал/см.

вверх страницы