Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей. Электроды для легированных сталей

Электроды для сварки легированных сталей

Нередко работникам промышленности, а также прямо у себя дома приходится сталкиваться со свариванием легированных сталей с повышенной или высокой прочностью.Легированные стали еще называют часто как среднелегированные и поэтому нужно понимать что это одно и тоже.

Вот почему так называют:

Для сварки среднелегированных сталей приходится использовать специальные электроды, которые идеально бы подходили к таким работам.

К группе электродов для сварки легированных конструкционных сталей входят сварочные электроды, которые предназначены для сварки легированных сталей, имеющих временное сопротивление разрыву более 590 МПа. Сваривание конструкций из сталей данного вида производится с помощью двух технологических вариантов. Первым способом является термическая обработка после проведения сварочных работ, а другая не включает в себя дополнительную термообработку.

При проведении сваривания по первому технологическому варианту используются сварочные электроды, которые способны обеспечить получение равнопрочных соединений из легированной стали. Основными характеристиками таких электродов являются механические свойства металла шва и всех сварных соединений. Высокое качество сварных соединений можно получить с помощью термической обработки свариваемых деталей. Также увеличивается временное сопротивление разрыву, ударная вязкость и относительное удлинение.

По показателям государственного стандарта 9467-75 существует пять стандартизированных типов электродов, которые предназначены для проведения сварочных работ конструкционных сталей и сталей с повышенной и высокой прочностью. Этими электродами являются Э70, Э100, Э150, Э85 и Э125. Химический состав наплавленного металла показывает, что содержание серы и фосфора не должно превышать 0,030 - 0,035%.

Особенно при сварке металлических конструкций, которые будут работать в экстремальных условиях, нужно внимательно подходить к выбору сварочных электродов и принимать во внимание химический состав металла. Узнать данные о химическом составе наплавленного металла, а также другие данные, касающиеся сваривания разными видами сварочных электродов, Вы можете узнать в соответствующей документации по каждому виду сварочных электродов. Также при подборе сварочных электродов для сварки легированных сталей стоит помнить, что электроды для сварки конструкционных сталей с повышенной и высокой прочностью должны иметь основное покрытие.

При проведении сварочных работ легированных конструкционных сталей по второму технологическому типу, то есть без последующей прокалки металлического изделия, важно помнить, что равнопрочность сварных соединений может являться не основным критерием. Поэтому при выборе сварочных электродов в таких условиях используются электроды, способные обеспечить качественное сваривание сталей с аустенитной структурой. Основными видами сварочных электродов, применяемых при сваривании сталей такого типа, являются электроды НИАТ-5, ЭА-112/15, ЭА-395/9 и ЭА-981/15.

elektrod-3g.ru

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей

Главная страница » Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей

Все назначения электродов

Легированные теплоустойчивые стали — стали, эксплуатирующиеся при температурах до 600°С. Содержание углерода в данных сталях варьируется в диапазоне от 0,08 до 0,17%.

Область применения

Легированные теплоустойчивые стали используются в следующих сферах:

• узлы парогенераторов;
• трубопроводные системы энергетических и нефтехимических установок;
• атомные реакторы;
• трубы, из которых производятся змеевики пароперегревателей, камеры и трубопроводы перегретого пара.

Какими электродами варить легированные теплоустойчивые стали

Далее рассмотрим, какими электродами следует проводить сварочные работы отдельных марок легированных теплоустойчивых сталей

Легированный теплоустойчивые стали должны, прежде всего, обеспечивать необходимую жаропрочность сварных соединений — способность противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах.

Для конструкций, эксплуатирующихся при температурах до 475°С, применяются молибденовые электроды типа Э-09М, при температурах до 540°С — хромомолибденовые сварочные материалы типов Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-09Х2М1 и Э-05Х2М.

Для конструкций, работающих при температурах до 600°С, используются хромомолибденованадиевые электроды Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НБФ, Э-10Х3М1БФ.

Сварочные материалы Э-10Х5МФ с повышенным содержанием хрома предназначены для сварки конструкций из сталей с повышенным содержанием хрома: 12Х5МА, 15Х5М, 15Х5МФА и других, эксплуатирующихся в агрессивных средах при температурах до 450°С.

Для сваривания теплоустойчивых сталей чаще применяются электроды с основным видом обмазки, обеспечивающие прочность наплавленного металла при повышенных температурах, а также малую склонность к образованию горячих и холодных трещин.

В цеховых условиях и на монтаже наиболее распространены электроды ТМЛ, обладающие хорошими технологическими характеристиками: минимальная склонность к образованию «стартовой» и общей пористости из-за легкого зажигания и стабильного горения дуги; высокая маневренность при сварке в различных пространственных положениях; легкость отделения шлака позволяет проводить сваривание в узких и глубоких разделках без зашлаковки.

Производители, специализирующиеся на изготовлении электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей:

Другие производители сварочных материалов представлены в соответствующем разделе.

В соответствующем разделе можно ознакомиться с полным перечнем электродов, предназначенных для сварки различных видов металлов и сплавов.

Где купить

Выбрать компанию

weldelec.com

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей

Должны в первую очередь обеспечить необходимую жаропрочность сварных соединений - способность противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах.

Для конструкций, работающих при температурах до 475°С, используют молибденовые электроды типа Э-09М, а при температурах до 540°С - хромомолибденовые электроды типов Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-09X2М1 и Э-05Х2М.

Для конструкций, работающих при температурах до 600°С, применяют хромомолибденованадиевые электроды Э-09Х1МФ, Э-10ХIМ1НБФ, Э-10Х3М1БФ.

Электроды Э-10Х5МФ с повышенным содержанием хрома предназначены для сварки конструкций из сталей с повышенным содержанием хрома (12Х5МД, 15Х5М, 15Х5МФЛ и др.), работающих в агрессивных средах при температурах до 450°С.

Для сварки теплоустойчивых сталей чаще используют электроды с основным покрытием, обеспечивающие прочность наплавленного металла при повышенных температурах, а также малую склонность к образованию горячих и холодных трещин. Наиболее распространены в цеховых условиях и на монтаже электроды типа ТМЛ, обладающие хорошими технологическими свойствами:

Тип Э-09М	Для молибденовых сталей
МаркаОбозначение кода по ГОСТОбласть примененияТехнологические особенности	Покрытие	Род полярность тока	Коэффициент наплавки, г/А×ч	Положение в пространстве
ЦЛ-6Е - 02 - А24	А	˜= ( +, - )	10,5
УОНИ-13/15МЕ - 02 - Б20	Б	= ( + )	9,0
ЦУ-2МЕ - 02 - Б20	Б	= ( + )	9,5
Для сталей 16М, 20М и др., при сварке паропроводов, коллекторов котлов, работающих при температурах до 475°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам
Тип Э-09Х1М	Для хромомолибденовых сталей с повышенным содержанием хрома
УОНИ-13/45108ХМЕ-04-Б20	Б	= ( + )	9,0
Для сталей 15МХ, 20ХМ и др., в том числе для сварки трубопроводов и деталей энергетического оборудования, работающих при температурах до 520°С. Сварка предельно короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
УОНИ-13ХМЕ - 04 - Б20	Б	= ( + )	9,0
Для сталей 15ХМ, 20ХМ и др., в том числе для сварки трубопроводов и деталей энергетического оборудования, работающих при температурах до 520°С. Сварка предельно короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-200°С
ТМЛ-1Е - 05 - Б20	Б	= ( + )	10,0
Для паропроводов, работающих при температурах до 500°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С. Возможна сварка в узкие разделки
Тип Э-05Х2М	Для хромомолибденовых сталей с повышенным содержанием хрома
48Н-10Е - 06 - Б20	Б	= ( + )	9,5
Для сталей 12ХМ, 12Х2М1-Л и др., в том числе для сварки паропроводов, работающих при температурах до 550°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
ТИП Э-09Х2М1	Для хромомолибденовых сталей с повышенным содержанием хрома и молибдена
ЦЛ-55 Е - 06 - Б20	Б	= ( + )	9,0
Для сталей 10Х2М и др., в том числе для сварки трубопроводов, работающих при температурах до 550°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
Тип Э-09МХ	Для хромомолибденовых сталей
УОНИ-13/45МХЕ-04-Б20	Б	= ( + )	9,5
Для сталей 12МХ, 15ХМ и др., в том числе для сварки трубопроводов, работающих при температурах до 500°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-300°С
ТМЛ-1УЕ - 05 - 620	Б	= ( + )	9,0
Для сталей 12МХ, 15МХ и др., для сварки трубопроводов и деталей энергетического оборудования, работающих при температурах до 540°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. Возможна сварка в узкую разделку с углом скоса кромок до 15°. Дуга очень стабильна. Хорошо отделяется шлак
ОЗС-11Е-04-РБ23	РБ	= ( + )	8,5
Для сталей 12МХ, 15МХ, 12ХМФ. 15Х1М1Ф и др., для сварки паропроводов, работающих при температурах до 500°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам. Сварка сталей толщиной более 12 мм с предварительным и сопутствующим подогревом до 150-200°С. Рекомендуются для монтажных работ
ТИП Э-09Х1МФ	Для хромомолибденованадиевых сталей
ТМЛ-3Е-07-Б20	Б	= ( + )	9,5
Для сварки неповоротных стыков трубопроводов, работающих при температурах до 575°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 250-350°С. Шлак легко отделяется. Высокая стойкость металла против образования пор в шве
ТМЛ-ЗУЕ-06-Б20	Б	= ( + )	9,5
Для сталей 12МХ, 15МХ, 12Х2М1, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 20ХМФ1, 15Х1М1Ф-Л и др., в т.ч. для трубопроводов, работающих при температурах до 565°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-400°С. Сварка в узкую разделку с углом скоса кромок до 15°
ЦЛ-39Е-07-Б20	Б	= ( + )	9,0
Для сталей 12Х1МФ, 12Х2МФСР, 12Х2МФБ и др., в т.ч. для сварки элементов нагрева поверхностей котлов и трубопроводов диаметром до 100 мм с толщиной стенки до 8 мм, работающих при температурах до 575°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-400°С
ТИП Э-10Х1М1НФБ	Для хромомолибденованадиевых сталей
ЦЛ-27АЕ-07-Б20	Б	= ( + )	10,0
Для сталей 15Х1М1Ф, конструкций из литых, кованых и трубных деталей, работающих при температурах до 570°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-400°С
ЦЛ-36Е-07- Б20	Б	= ( + )	10,5
Для сталей 15Х1М1Ф, 15Х1М1Ф-Л и др., для сварки паропроводов и арматуры, работающих при температурах до 585°С. Свакра короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 300-350°С
ТИП Э-10Х3М1БФ	Для хромомолибденованадиевониобиевых сталей
ЦЛ-26МЕ - 08 - Б20	Б	= ( + )	10,0
Для сталей 12ХМФБ поверхностей нагрева котлов, работающих при температурах до 600°С, а также для тонкостенных труб пароперегревателей в монтажных условиях. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 300-350°С
ЦЛ-40Е-08-Б26	Б	˜= ( + )	9,0
Для сталей 12Х2МФБ, в т.ч. тонкостенных труб пароперегревателей, поверхностей нагрева котлов, работающих при температурах до 600°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 300-350°С. Изготовляются диаметром 2,5 мм
ТИП Э-10Х5МФ	Для хромомолибденованадиевых и хромомолибденовых сталей
ЦЛ-17Е - 00 - Б20	Б	= ( + )	10,5
Для сталей 15Х5М (Х5М), 12Х5МА, 15Х5МФА в ответственных конструкциях, работающих в агрессивных средах при температурах до 450°С. Сварка короткой дугой по зачищенным кромкам с предварительным и сопутствующим подогревом до 350-450°С

weldering.com

Электроды для дуговой наплавки легированных и углеродистых сталей

В большинстве случаев сварщикам приходится работать со сталями различных марок. Это могу быть  электроды для сварки стали 40Х или другой марки, но в любом случае именно этот металл является одним из наиболее распространенных. Естественно, что большинство марок электродов для ручной дуговой сварки предназначены для разных сортов стали. Они разделяются на несколько групп, каждая из которых обладает своими особенностями, так как легирующие составляющие могут быть различными и каждая из них придает свою особенность:

1. В первую группу можно причислить электроды для наплавки стали с низким уровнем легирования и низким содержанием углерода. Такие металлы хорошо проявляют себя в условиях высокого абразивного износа. Они хорошо переносят ударные нагрузки.
2. Вторая группа включает в себя средне углеродистые стали и с низким содержанием легирующих элементов. Они хорошо переносят трение металла о металл и шов может применяться при температурных нагрузках до 650 градусов Цельсия.
3. В третью группу входят электроды для высоколегированной стали, легированной и углеродистой. Наплавленный металл проявляет высокую стойкость в условиях абразивного износа. Хорошо переносит ударные нагрузки.
4. В четвертую группу включаются электроды для углеродистых сталей, которые имеют высокий уровень легирования. Они могут переносить высокие давления, так что часто применяются для трубопроводов, и могут выдерживать температуры до 850 градусов Цельсия.
5. В пятой группе находятся расходные материалы, предназначены для аустенитных металлов с высоким уровнем легирования. При работе с нержавеющими сталями сохраняются антикоррозионные свойства.
6. В шестую группу входят электроды для теплоустойчивых сталей, которые могут выдерживать температуру до 1100 градусов Цельсия. Они сваривают высоколегированные разновидности, имеющие дисперсно-упрочняющие свойства.

Все эти разновидности используются как в промышленности, так и в быту, так как сам металл очень распространен, благодаря своим физическим свойствам. Стержень наплавочного материала стараются подбирать под тот сорт, который нужно будет сваривать. Таким образом, электроды для сварки низко углеродистых сталей сами будут иметь низкое содержание углерода.

Физико-химический состав

Состав является главным параметром, который определяет, как электроды для дуговой наплавки стали будут вести себя во время рабочего процесса, а также какие свойства будет иметь наплавленный металл.

Зачастую это те же элементы, которые входят в основную заготовку, согласно номенклатуре ее сорта, а также несколько элементов, улучшающих свойства сваривания. К примеру, в состав УОНИ 13 45 входят следующие элементы:

Электроды для сварки УОНИ 13/45

В то же время в состав электродов ОЗН 6, которые рассчитаны на работу с теплостойкими металлами, входит обильное количество титана, что придает ему требуемые свойства:

Электроды для сварки ОЗН 6

Технические характеристики

Естественно, что характеристики наплавленной массы также будут сильно отличаться, в зависимости от состава. Здесь даже различные акценты параметров, в зависимости от сферы применения. На примере УОНИ 13 45 можно сравнить разнопрофильные материалы:

Сварочный электрод ОЗЛ 6

Здесь видно, что некоторые параметры могут отличаться в 1,5 раза и выше.

Сварочный электрод ОЗЛ 6

Марки для сварки различных сталей

Электроды для сварки разнородных сталей могут иметь следующие маркировки:

Обозначение и маркировка

Электроды для сварки легированных сталей можно рассмотреть пример обозначений в каждом отдельном случае.

Электрод Э46 ЛЭЗ АНО21 УД Е 43 1(3) РЦ13

• Э46 – тип изделия, предназначенный для низколегированных и углеродистых сталей;
• ЛЭЗ АНО21 – марка изделия;
• У – используется для низколегированных и углеродистых сталей;
• Д – толстый слой покрытия;
• Е –электрод плавкий;
• 43 – максимальный предел прочности при растяжении растяжение – 430 Мпа;
• 1 – удлинение относительно — 20%;
• (3) – Ударная вязкость сохраняется при 20 градусах Цельсия;
• РЦ – покрытие смешанное рутилово-целлюлозное;
• 1 – для всех пространственных положений;
• 3 – предназначен для сварки постоянным током обратной полярности, а также переменным при холостом ходу в 50 В.

Внешний вид электродов марки АНО 21

Выбор

Сварка толстого металла требует более толстых электродов, чтобы они смогли расплавить заготовку на должную глубину и выдержали токовую нагрузку, так что диаметр стоит подбирать не более 1 мм выше от толщины детали. Выбор марки требует детального изучения ее свойств, так как имеется несколько сотен разновидностей, каждая из которых предназначена для своего типа металла. Главное, чтобы стержень максимально совпадал по составу с заготовкой.

«Важно!При дефиците выбор стоит обратить внимание на зарубежные аналоги.»

Основные режимы и нюансы применения

Электроды для конструкционных сталей, одни из самых востребованных в производстве, применяются в следующих режимах:

svarkaipayka.ru

Электроды для холодной сварки и наплавки чугуна.

К этой группе относятся электроды, предназначенные для устранения дефектов в чугунных отливках, а также электроды, используемые при ремонте вышедшего из строя оборудования и восстановления изношенных деталей. В ряде случаев электроды могут быть применены при изготовлении сварно-литых конструкций. Технология холодной сварки и наплавки чугуна ведется без предварительного подогрева, с минимальным тепловложением короткими валиками протяженностью 25-60 мм с охлаждением каждого наложенного валика на воздухе до температуры не более 60°С.  Электроды позволяют получать металл шва с заданными свойствами в виде стали, сплавов на основе меди, никеля, железоникелевого сплава и др.

Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов

Различают две группы электродов, предназначенных для сварки высоколегированных сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах:

электроды для сварки коррозионно-стойких материалов,

электроды для сварки жаростойких и жаропрочных материалов.

Согласно действующей классификации к высоколегированным сталям относят сплавы, содержание железа в которых более 45%, а суммарное содержание легирующих элементов не менее 10%. К сплавам на никелевой основе относят сплавы с содержанием никеля не менее 55%. Промежуточное положение занимают сплавы на железоникелевой основе.

В соответствии с ГОСТ 10052-75 электроды для сварки высоколегированных коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов по химическому составу наплавленного металла и механическим свойствам металла шва и наплавленного металла классифицируются на 49 типов. Наплавленный металл значительной части электродов, регламентируется техническими условиями предприятий-изготовителей. Химический состав и структура наплавленного металла электродов для сварки высоколегированных сталей и сплавов отличается — и иногда весьма существенно — от состава и структуры свариваемых материалов. Основными показателями, решающими вопрос выбора таких электродов, является обеспечение основных эксплуатационных характеристик сварных соединений (механических свойств, коррозионной стойкости, жаростойкости, жаропрочности), стойкости металла шва против образования трещин, требуемого комплекса сварочно-технологических свойств.

Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов имеют покрытие основного, рутилового и рутилово-основного видов. Скорость плавления, а следовательно и коэффициент наплавки электродов со стержнями из высоколегированных сталей и сплавов существенно выше, чем у электродов для сварки углеродистых, низколегированных и легированных сталей. Это свойство электродов обусловлено их низкой теплопроводностью и высоким электрическим сопротивлением. Однако эти свойства обуславливают необходимость применения при сварке пониженных значений тока и уменьшения длины самих электродов. Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности.

Электроды для сварки теплоустойчивых сталей

К группе электродов для сварки теплоустойчивых сталей (марок ЦУ-5, ЦЛ-17, ОЗС-11, ТМЛ-1У, ТМЛ-3У, ЦЛ-39, АНЖР-2 и др.) относятся электроды, предназначенные для сварки низколегированных и легированных теплоустойчивых сталей. (Теплоустойчивыми называются стали, работающие при повышенных температурах — до 550-600°С). Основными характеристиками электродов являются химический состав наплавленного металла и механические свойства металла шва при нормальной температуре. При выборе электродов учитывают также максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва.

Согласно ГОСТ 9467-75 электроды для сварки теплоустойчивых сталей по показателям химического состава и механических свойств наплавленного металла и металла шва классифицированы на девять типов: Э-09М, Э-09МХ, Э-09×1М, Э-05×2М, Э-09×2М1, Э-09×1М1НФБ, Э-10×3М1БФ, Э-10×5МФ. Электроды могут иметь рутиловое и основное покрытие.

Вместе с тем, при сварке теплоустойчивых сталей применяют электроды, не регламентированные ГОСТ 9467-75, основным назначением которых является сварка других классов стали (например, электроды АНЖР-1, предназначенные, главным образом, для сварки разнородных сталей).

Сварку теплоустойчивых сталей в большинстве случаев выполняют с предварительным подогревом и последующей термообработкой.

studfiles.net

Электроды для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.

Темы: Электроды сварочные, Сварка стали , Ручная дуговая сварка.

В эту группу относят электроды , предназначенные для сварки легированных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 590 МПа.

Сварка конструкций из этих сталей производится по двум технологическим вариантам:

1) с последующей после сварки термической обработкой сварных соединений,

2) без последующей термической обработки.

При сварке по первому варианту применяют электроды, обеспечивающие получение равнопрочных сварных соединений. Главными характеристиками таких электродов являются механические свойства металла шва и сварных соединений, получаемые после соответствующей термической обработки: временное сопротивление разрыву (sв), относительное удлинение (d5), ударная вязкость (aн).

По этим показателям в ГОСТ 9467-75 электроды для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности разбиты на пять типов: Э70, Э85, Э100, Э125 и Э150. Химический состав наплавленного металла указанным стандартом не регламентируется, за исключением серы и фосфора, содержание которых не должно превышать соответственно 0,030% и 0,035%. Вместе с тем при выборе конкретной марки электрода химический состав металла необходимо принимать во внимание, особенно при сварке конструкций, работающих в экстремальных условиях. Данные по химическому составу приводятся в нормативной документации и в более общем виде в условном обозначении электродов. Электроды для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности имеют покрытие основного вида.

При сварке конструкций из сталей этого класса (в термически упрочненном состоянии) по второму варианту, т.е. без последующей после сварки термической обработки, особенно, когда равнопрочность сварных соединений не является обязательным условием, используют электроды, обеспечивающие получение металла шва с аустенитной структурой (см. аустенитные стали). Получаемые сварные соединения отличаются высокой стойкостью против образования трещин, а металл шва - повышенными пластичностью и вязкостью. Сварка такими электродами производится с учетом особенностей, присущих электродам, предназначенным для сварки высоколегированных сталей. Электроды используются также при сварке разнородных сталей.

Электроды для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности

(с последующей термической обработкой)

Электроды для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности, обеспечивающие получение металла шва с аустенитной структурой

(без последующей термической обработки)

• < Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей
• Электроды для сварки теплоустойчивых сталей: список марок >

weldzone.info

Сварка легированных сталей и малоуглеродистых сплавов: выбор электродов и технологии

Легирование сталей проводится для получения особых свойств, которые позволяют применять материал в различных экстремальных для обычных сталей условиях.

Сварка легированных сталей имеет свою специфику, потому что требуется не только получить необходимую физико-механическую надежность соединения шва, но и сохранить в нем характеристики основного сплава.

Свойства материала

По количеству специально вводимых примесей легированные (облагороженные) стали подразделяются на:

• низколегированные;
• среднелегированные;
• сильнолегированные.

В низколегированных конструкционных сталях количество специально введенных примесей не превышает 2,5%. В среднелегированных оно доходит до 10%, в высоколегированных сплавах примесей более 10%.

Легирующими добавками чаще всего выступают хром, никель, молибден, марганец, вольфрам, алюминий, кобальт, ванадий, азот, бор, титан, кремний, ниобий. Легируют сплавы для получения высоких механических и прочих свойств.

Низколегированные

В низколегированных и малоуглеродистых сплавах присутствие углерода составляет меньше 0,18 %. Они обладают пластичностью, неплохой свариваемостью, и они нехрупкие.

Стали 14Г2, 15ГС являются низколегированными сталями. Высокие потребительские качества достигаются за счет применения марганца, хрома, никеля, кремния и закалки сплава. Добавки обеспечивают повышенную стойкость к коррозии.

Характеристики

Главными характеристиками качества сварки является резистивность свариваемых швов холодным трещинам, из-за хрупкости. Такие сплавы имеют малый процент углерода, никеля, кремния. При правильном режиме сварки и пир использовании требуемых присадок горячих трещин не будет.

Для каждого вида низколегированной стали имеются максимально допустимая и минимально допустимая скорость охлаждения сплава вокруг шва. В зависимости от этих пределов и выбирается диапазон выполнения сварочных работ. От этого зависит и величина предварительного подогрева заготовок.

При соблюдении пределов скорости охлаждения вокруг шва холодных трещин образовываться не будет.

Технология

Для ручной электрической сварки легированных сталей с 2,5% примесей применяются электроды Э70 и подобные ему с фтористо-кальциевым флюсом. Сила тока определяется толщиной металла, электрода, его маркой.

Сварка должна проходить без остановок. Перед следующим проходом температура сварочного шва и всего изделия должна быть выше температуры предварительного прогрева (более 200 °C).

При использовании флюса сталь варят постоянным током. Ток должен находиться в пределах 800 А, а напряжение 40 В. Скорость сварки должна находиться в диапазоне 13-30 м/час.

При стыковой сварке во избежание чрезмерной прочности сварного шва для его заполнения используют Св-08ХН2М. При сваривании заготовка должна лежать на флюсовой подушке, если применяется сваривание в один проход.

При сваривании низколегированных сплавов в инертной газовой среде применяются различные материалы. При работе в углекислоте используют проволоку Св-08Г2С, Св-10ХГ2СМА.

При работе с аргоном применяют марку Св-08ХН2ГМЮ. Она повышает механическую прочность швов и их стойкость на морозе. Ее советуют использовать для сварки угловых соединений.

При использовании газовой сварки для легированной стали из-за сильного длительного разогрева околошовной зоны свариваемой детали происходит выгорание легирующих металлов, что снижает коррозионную стойкость шва, его надежность.

Чтобы уменьшить отрицательное действие длительного перегрева для восстановления концентрации легирующих металлов в сварном шве применяется присадочная проволока СВ-10Г2, Св-18ХГС и им подобных.

После завершения процесса сварки для увеличения механической прочности шва его проковывают при температуре 800-850 ⁰C, затем нормализуют.

Среднелегированные

Среднелегированные стали в основном легируются никелем, хромом, молибденом, ванадием, содержание углерода превышает 0,4%. После закалки сталь становится прочной, вязкой и пластичной. Среднелегированные стали марок ХВГ, ХВСГ, 9ХС широко используются при изготовлении сверл.

Эти сплавы изготавливают из чистой шихты. Ее очищают от серы, фосфора и других вредных включений. При необходимости применяют электрошлаковую переплавку, рафинируют с искусственными шлаками.

В результате получается сталь с прекрасными физико-механическими характеристиками. Для дополнительного повышения характеристик сплавов среднелегированную сталь подвергают закалке и ковке.

Обеспечение качества шва

Для обеспечения необходимого качества сварных швов, нужно выбирать сварочные материалы с таким расчетом, чтобы после сварки получался шов близкий по физикомеханическим качествам к свариваемому материалу.

Так как в процессе сварки участвует основной металл изделия, то применяемые сварочные материалы должны иметь количество легирующих примесей немного меньше, чем в основном металле. Это позволяет добиться необходимого уровня прочности и пластичности шва.

Когда свариваются высокопрочные среднелегированные стали с глубокой прокалкой, то необходимо выбирать такие сварочные материалы, которые минимизируют наличие водорода в сварочной зоне.

Это могут обеспечить низколегированные электроды, у которых в покрытии отсутствуют органические материалы, и которые перед использованием подвергаются высокотемпературной прокалке.

Кроме этого, при сварочных работах нужно избавиться от влаги, ржавчины и других веществ, которые могут насытить сварочную ванну водородом.

Электроды

При сварке среднелегированных сталей применяют электроды Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и проволоку Св-08Х20Н9Г7Т и Св-08Х21Н10Г6.

При использовании аргонодуговой сварки с неплавящимся электродом можно получить хорошее качество сварных швов среднелегированных сталей.

Применение активирующих флюсов увеличивает глубину сварочной ванны. При автоматизированной сварке получается равномерная глубина проплавления металла. Для активирующих флюсов используют самый стойкий вольфрам.

Газосварка для среднелегированных металлов применяется с использованием ацетиленокислорода. Он дает качественный шов, но все же предпочтительней использование электросварки.

Высоколегированные

Высоколегированные сплавы, кроме других примесей, обычно содержат не менее 16% хрома и не менее 7% никеля. Благодаря этим и другим добавкам высоколегированные сплавы обладают высокой стойкостью к низким температурам, коррозии и высоким температурам.

Но каждая марка имеет свою специализацию, в которой она обладает предельными характеристиками. По назначению высоколегированные стали можно разделить на жаростойкие, жаропрочные и коррозионностойкие.

После термообработки они повышают свою прочность и пластичность. При закалке пластичные свойства у них улучшаются.

Специфичность

Высоколегированные сплавы имеют настолько выдающиеся характеристики, что их применяют везде, где позволяет это сделать целесообразность и цена продукта.

Но в каждом конкретном изделии требования к ним разные. Соответственно, при проведении сварочных работ к сварным швам предъявляются разные требования по прочности и пластичности, что приводит к разным подходам в сварочных работах. То есть здесь все индивидуально.

Наличие большого количества подходов в сварке высоколегированных сталей связано с тем, что они обладают очень специфичными теплофизическими свойствами.

Они имеют низкий коэффициент теплопроводности и высокий коэффициент теплового расширения. В сочетании они предъявляют к процессу сварки противоречивые требования.

Низкая теплопроводность приводит к увеличению глубины проплавления стали. А высокий коэффициент температурного расширения вызывает деформации вплоть до коробления деталей. Для уменьшения коробления необходимо максимально сконцентрировать тепловую энергию. С этим хорошо справляется лазерная сварка.

При ручной электросварке высоколегированных сплавов проводятся те же мероприятия, что и при сварке среднелегированных сплавов. Главная задача минимизировать попадание водорода в сварочную зону, иначе это вызывает появление пор и трещин.

Выбор технологи

Для высоколегированных сплавов применять газовую сварку не рекомендуется для кислотостойких сталей, так как она вызывает межкристаллитную коррозию. Даже при использовании в сварке жаропрочных сталей происходит коробление изделий.

Сварка под флюсом по сравнению с ручной электродуговой имеет большие плюсы благодаря тому, что процесс сварки происходит под защитой в постоянной среде с одинаковыми компонентами. Нет необходимости менять электроды, что вызывает образование кратеров.

Сварка под флюсом обеспечивает равномерный шов с заданными характеристиками благодаря защите сварочной ванны от воздействия внешней среды в виде водорода.

Кроме этого уменьшаются предварительные работы, так как разделка кромок нужна только при толщине более 12 мм, а ручная дуговая сварка требует разделку кромок производить при толщине металла более 5 мм.

Наиболее эффективной для легированных сталей является лазерная сварка благодаря высокой концентрации энергии на маленькой площади. Это позволяет практически устранить коробление и деформации. Многие легированные сплавы, можно сваривать между собой независимо от вида только при использовании лазерной сварки.

svaring.com

• 
  Стальная труба толстостенная гост
• 
  Круги стальные
• 
  Алитирование стали
• 
  Сталь состав химический
• 
  Канат стальной гост 2688
• 
  Как закалить сталь 40х в домашних условиях
• 
  Обработка на токарном станке нержавеющей стали
• 
  Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения
• 
  К изменению каких свойств стали приводит высокий отпуск
• 
  Стальной уголок профиль
• 
  Низкоуглеродистая сталь это