Зварювання вуглецевих сталей: технологія, електроди

Виконання такого технологічного процесу, як зварювання вуглецевих сталей, пов’язане з певними складнощами і відрізняється рядом особливостей. Головна причина такої ситуації полягає в тому, що основним елементом, що формує характеристики вуглецевих сталей і, відповідно, робить вплив на їх зварюваність, є вуглець.

Зварювання вуглецевої сталі дуплекс

Особливості зварювання виробів з вуглецевих сталевих сплавів

Вуглецевими, як відомо, називають такі сталеві сплави, вміст вуглецю в яких може змінюватись в межах 0,1–2,07%. В залежності від того, скільки вуглецю в своєму складі містять такі сплави, вони поділяються на низько- (до 0,25%), середньо- (0,25–0,6%), а також високовуглецеві (0,6–2,07%). Зварювання низьковуглецевих сталей, а також середньовуглецевих і високовуглецевих, відрізняється певними особливостями. Однак є й загальні правила здійснення такого процесу, які дозволяють отримувати якісні і надійні з’єднання виробів з вуглецевих сталей.

Технологічні особливості зварювання вуглецевих сталей

Щоб забезпечити хорошу провариваемость кореня шва при виконанні стикових зварних з’єднань деталей, виготовлених з вуглецевих сталей, даний процес виконують, тримаючи з’єднуються вироби на вазі. Цієї рекомендації намагаються дотримуватися при виконанні напівавтоматичного зварювання порошковим і звичайної дротом, а також при здійсненні газової та ручного дугового зварювання, здійснюваної за допомогою покритих вуглеців. При використанні для виконання зварювання вуглецевих сталей автоматичного обладнання намагаються створити умови для забезпечення провариваемости кореня шва і виключення такого явища, як пропалення металу.

Прихватки виконуються з повним проваром стику і подальшої переплавленням при накладення основного шва

Перед початком зварювання виробів, виготовлених з вуглецевих сталей, їх необхідно точно розташувати відносно один одного і надійно зафіксувати, для чого краще всього використовувати спеціальні складальні пристосування. При відсутності такого пристосування забезпечити фіксацію можна за допомогою прихваток. Прихватки, сумарна довжина яких може доходити до третини довжини самого зварного шва, бажано накладати з боку з’єднання деталей, що є протилежній по відношенню до шву. Якщо ж належить виконання многопроходного зварного шва, то прихватки накладають з тієї сторони з’єднання, яка є протилежною по відношенню до його першого шару.

Після виконання прихваток їх ретельно зачищають, оглядають і їх виправляють дефекти, якщо вони виявлені. При виконанні зварювання вуглецевих сталей необхідно домагатися повної переплавлення прихваток, які в іншому випадку можуть стати осередком виникнення тріщин у місці зварювання.

Таблиця режимів зварювання (на прикладі низьковуглецевих і низьколегованих сталей)

Технологію багатошарової або двосторонньої зварювання вуглецевих сталей вибирають, якщо формується з’єднання повинно відповідати підвищеним вимогам по своїй міцності і надійності, чи необхідно з’єднати деталі значної товщини. Якщо при огляді сформованого зварного шва виявляються дефекти (тріщини, пори, підрізи, погано проварені ділянки та ін), то для їх усунення необхідно зробити наступні дії:

• видалити наплавлений метал в області виявлення дефекту;
• зачистити область дефекту;
• підварити шов в зачищеною зоні.

Зварювання цього диференціала виконана ТІГ-зварюванням, що забезпечило якісний проварювання і відсутність бризів

Особливість виконання і автоматичного електрошлакового зварювання деталей з вуглецевих сталей полягає в тому, що з’єднуються вироби фіксують з зазором, який повинен мати деяке розширення до кінця. Для здійснення такої фіксації використовують складальні пристосування або спеціальні скоби. Для того щоб забезпечити високу якість початкової і кінцевої області зварного шва при використанні вищевказаних технологій, зварювальний процес починають не на деталях, а на спеціальних планки, фіксуються разом з ними.

Зварювання виробів з низьковуглецевих сталевих сплавів

Зварювання сталей, що належать до категорії низьковуглецевих, не становить великих складнощів для спеціаліста; для цього може бути використана будь-яка з традиційних технологій. Вибір конкретної методики отримання зварного з’єднання здійснюють, орієнтуючись на параметри зварюваних деталей і вимоги, які пред’являються до готового з’єднанню.

Особливість зварювання низьковуглецевих сталей, у складі яких додатково є легуючі добавки, полягає в тому, що основний метал та метал сполуки мають ряд відмінностей, до яких відносяться наступні:

• метал зварного шва характеризується зменшеним вмістом вуглецю, а ось частка марганцю і кремнію в ньому підвищена;
• метал з’єднуваних деталей в області, розташованої поруч зі зварним швом, піддається перегріву, що супроводжується його незначним зміцненням; така ситуація особливо характерна для тих випадків, коли використовується ручного дугового зварювання по технології;
• при зварюванні деталей, які виконані з нестаріючих легованих сталей, спостерігається зниження ударної в’язкості основного металу в області, розташованій в безпосередній близькості зі зварним швом;
• при виконанні зварювання багатошаровим методом метал шва може відрізнятися підвищеною крихкістю.

Електроди для зварювання сталей з легуючими добавками

Зварні з’єднання виробів, виготовлених з вуглецевих сталей з невеликим вмістом вуглецю, якщо вони виконані з дотриманням усіх необхідних вимог, відрізняються високою якістю і надійністю.

Газова зварювання виробів з вуглецевих сталей, у складі яких міститься до 0,25% вуглецю, також не викликає особливих складнощів. При виконанні зварювання по даній технології не потрібно використання флюсу, а її особливістю є те, що при її здійсненні правим способом витрачається більша кількість пального газу.