Заваряване на въглеродни стомани проблеми, решения и материали

Класификация на въглеродните стомани

Съдържанието на въглерод в стоманата може да бъде разделено на:

• Нисковъглеродни (с въглеродно съдържание до 0,25)
• среден въглерод (със съдържание на въглерод от 0,25-0,6)
• Висок въглерод (с въглеродно съдържание от 0,6 - 2,0)

По пътя на производството, стоманата се отличава:

1. Обикновено качество (въглерод до 0.6), кипящо, полу-спокойно, спокойно

Има 3 групи обикновена стомана:

• Група А Доставя се чрез механични свойства без регулиране на състава на стоманите. Тези стомани обикновено се използват в продукти без последващо налягане и заваряване. Колкото по-голям е броят на конвенционалните числа, толкова по-голяма е якостта и по-малката гъвкавост на стоманата.
• Група Б, снабдена с гаранция за химичен състав. Колкото по-голям е номерът на условното число, толкова по-голямо е съдържанието на въглерод. В бъдеще може да се обработва чрез коване, щамповане, температурна експозиция, без да се запазва първоначалната структура и механичните свойства.
• Група Б. Те могат да бъдат заварени. Доставя се с гаранция за състава и свойствата. Тази група стомани има механични свойства в съответствие с номерата за група А и химическия състав - с номера за група Б с корекция по метода на дезоксидация.

2. Високо качество със съдържание на сяра до 0,030 и фосфор до 0,035. Стоманата е с повишена чистота и е обозначена с буквата А след степента на стоманата

По договаряне стоманата може да бъде:

• строителство
• машиностроене (конструктивно)
• инструментален
• стомана със специални физични свойства

Заваряване на нисковъглеродни стомани

Такава стомана е добре заварена. За правилното избор на електродите от желания тип и марка трябва да се имат предвид следните изисквания:

• Равна заваръчна връзка с неблагороден метал
• Заварка без дефекти
• Оптимален химически състав на металния шев
• Стабилност на заварените съединения при вибрационни и ударни натоварвания, повишени и по-ниски температури

За заваряването на класове нисковъглеродни стоманени използва електроди ГММ-5 CM - 5 CM - 7, SAC 32Р ОМА - 2 UONI - 13/45, CM - 11

Заваряване на въглеродни стомани

Въглеродът увеличава възможността за охлаждане на стоманата. Стомана с въглеродно съдържание (0,25-0,55) е подложена на втвърдяване и темпериране, което значително увеличава неговата твърдост и износоустойчивост. Тези качества се използват при производството на машинни части, оси, валове, зъбни колела, зъбни колела и други части, които изискват повишена износоустойчивост. Често заваряването става единствената технология за производство и ремонт на машинни части, машини за производство на оборудване и др.

Проблеми при заваряването на въглеродни стомани и методи за тяхното решаване

Въпреки това, заваряване на въглеродна стомана трудно поради следните причини: въглерод, съдържаща се в тези стомани насърчава образуването на заваръчни пукнатини и кристализация гореща закаляване maloplastichnyh образувания и фрактури при топлинно засегнати зони. Металът на шева се различава в свойствата си от основния метал, а въглеродът намалява стабилността на ставите до образуването на пукнатини, засилвайки негативния ефект на сярата и фосфора.

Критичното съдържание на въглерод в ставата зависи от:

• изграждане на възел
• форма на шев
• съдържанието на шевовете на различни елементи
• предварително загряване на зоната на шева

Съответно методите за повишаване на устойчивостта от образуването на горещи пукнатини са насочени към:

• Ограничаване на елементите, допринасящи за образуването на пукнатини
• Намаляване на напреженията на опън в шева
• Формиране на оптималната форма на заварката колкото е възможно по-хомогенен химически състав

В допълнение, високото съдържание на въглерод допринася за образуването на нископластични структури, които под въздействието на различни напрежения имат тенденция да образуват студени пукнатини и фрактури. За да се избегне това, се използват методи, които изключват факторите, допринасящи за появата на такива условия.

Изисквания към технологията за заваряване на въглеродни стомани

При извършване на заварени съединения на стомани с повишено съдържание на въглерод за устойчивостта на фугите към образуването на пукнатини, трябва да се спазват следните условия:

• Използвайте заваръчни електроди и тел с ниско съдържание на въглерод
• Използвайте режими на заваряване и технологични мерки, които ограничават отделянето на въглерод от основния метал към заваръчния шев (рязане на ръба, увеличен надвес, използване на пълнеж и др.).
• За въвеждане на елементи, които насърчават образуването на огнеупорни или заоблени сулфидни образувания в шева (манган, калций и т.н.)
• Използвайте определен ред на зашиване, намалете сковаността на възлите. Използвайте други режими и методи за намаляване на напреженията в заваръчния шев
• Изберете желаната форма на заваръчния шев и намалете неговата химическа хетерогенност
• Минимизирайте съдържанието на дифузионния водород (използвайте ниско водородни електроди, сухи защитни газове, чисти ръбове и проводници, запалителни електроди, жици, потоци)
• Осигурете бавно охлаждане на заваръчния шев (използвайте многопластово, дву- или дъгова заварка, нанасяне на повърхност на валцуващия валяк, използвайте екзотермични смеси и т.н.)

Технологични характеристики на заваряването на въглеродни стомани

Някои характеристики на подготовката и заваряването на части от въглеродни стомани:

• Почистване на материала

При заваряване на въглеродна стомана основният метал се почиства от ръжда, мръсотия, слой от мащаб, масло и други замърсители, които са източници на водород и могат да образуват пори и пукнатини в шева. Краищата с прилежащи метални зони до 10 мм широки се почистват. По този начин се осигурява гладък преход към основния метал на конструкцията и якостта на шева при различни натоварвания.

• Монтаж на части за заваряване. Ъглово рязане

При монтажа на части за заваряване винаги се наблюдава празно пространство, в зависимост от дебелината на частите. Ширината на отвора е 1-2 мм по-голяма, отколкото при монтажа на добре заварени стомани. Режещите ръбове трябва да се извършват с дебелина 4 мм, което спомага за намаляване на преминаването на въглерода в шева. Тъй като тенденцията към втвърдяване е висока, залепвачите с малка секция трябва да се изхвърлят или да се нагреят преди залепването.

• Режимът на заваряване трябва да гарантира най-ниското топене на основния метал и оптималната скорост на охлаждане. Правилността на избора на заваръчния режим може да бъде потвърдена от резултатите от измерването на твърдостта на заваръчния метал. При оптимален режим той не трябва да надвишава 350 HV.
• Отговорните възли са заварени в два или повече паса. Завареният шев към основния метал трябва да има гладък подход. Не се допускат често пролуки в дъгата, изходът от кратера на основния метал и изгарянето му.
• Отговорните структури от въглеродни стомани, както и възли с твърд контур и др. Са заварени с предварително загряване. Отоплението се извършва в температурния диапазон от 100-400 ° C, като температурата на нагряване е по-висока, толкова по-голямо е съдържанието на въглерод и дебелината на заварените части.
• Охлаждането на заварени съединения след края на заваряването на въглеродна стомана трябва да бъде бавно. Завареният монтаж за тази цел е покрит със специален топлоизолационен материал, преместен в специален термостат или използван след заваряване.

Заваръчни материали за заваряване на въглеродни стомани

• За заваряване на стомани със съдържание на въглерод до 0,4 могат да се използват заваръчни електроди, подходящи за заваряване на нисколегирани стомани с малки ограничения. За ръчно заваряване се използват електроди с покритие от основния тип, което гарантира минимално съдържание на водород в шева заваръчни шевове. Използват се електроди от степени УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др.
• Механизирана заваряване от въглеродна стомана в защитен газ включва използването на проводник бележи Св-08G2S, ST-09G2STS или други подобни, както и газова смес от въглероден диоксид и кислород (когато съдържанието на последната до 30), или въглероден диоксид. Възможно е да се използват оксидативни газови смеси от аргон (70-75 Ar + 20-25 СО2 + 5 О2). Най-оптималната дебелина на телта е 1,2 мм.
• Ако въглеродната стомана е термично обработена или легирана, електродният проводник Sv-08G2S няма да осигури необходимите механични свойства. В тези случаи проводниците се използват за заваряване на сложни легирани смоли Sv-08GSMT, Sv-08HGSMA, Sv-08X3G2SM и др.
• Автоматичното заваряване на въглеродната стомана под потока се произвежда от проводниците Sv-08A, Sv-08AA, Sv-08GA, когато се използват заедно с потоци AN-348A, OCS-45. Препоръчва се използването на потоци AN-43 и AN-47, които имат добри технологични свойства и устойчивост на крекинг.
• Материали за заваряване (тел, електродите) трябва да отговарят на изискванията на стандартите и техническите условия. Не използвайте електроди със значителни дефекти в покритието. Телта трябва да е без мръсотия и ръжда, потоци и електроди се калцинират преди употреба при температури, препоръчани в придружаващата техническа документация. За заваряване, използвайте само заваряване въглероден диоксид. Хранителен въглероден диоксид може да се използва само след допълнително сушене.