Дуговая сварка углеродистых сталей

Классификация углеродистых сталей По содержанию углерода: 1. Н изкоуглеродистые С0,25% 2. С реднеуглеродистые С=0,46-0,76% 3. В ысокоуглеродистые С0,76% По качественному признаку: 1. О быкновенного качества 2. К ачественные (S<0,03%, P<0,03%)

Классификация углеродистых сталей По степени раскисления: По степени раскисления: 1. Спокойные – сп 2. Полуспокойные – пс 3. Кипящие – кп По гарантированным параметрам поставки: По гарантированным параметрам поставки: 1. По химическому составу – А 2. По механическим свойствам – Б 3. По хим. составу и мех. свойствам – В

Область применения углеродистых сталей в сварных конструкциях: В сварных конструкциях обычно применяют- ся малоуглеродистые стали, обладающие хорошей свариваемостью следующих марок: В сварных конструкциях обычно применяют- ся малоуглеродистые стали, обладающие хорошей свариваемостью следующих марок: ВСт.3 с содержанием углерода от 0,14% до 0,22%, марганца от 0,40% до 0,65%, кремния от 0,12% до 0,30%, с пределом прочности σ в = МПа и относительным удлинением δ=23-26% (Сталь обыкновенного качества)

Область применения углеродистых сталей в сварных конструкциях: Или стали качественные: Или стали качественные: Сталь 20 с содержанием углерода от 0,17% до 0,24%, марганца от 0,35% до 0,65%, кремния от 0,17% до 0,37%, с пределом прочности σ в =420 МПа и относительным удлинением δ=26% (Сталь качественная)

Область применения углеродистых сталей в сварных конструкциях: Сварка вышеупомянутых сталей обычно не вызывает затруднений и такие марки стали свариваются без ограничений всеми способами сварочных технологий. Обычно для неответственных конструкций применяются стали группы А и Б, для особо ответственных конструкций желательно применять сталь группы В с гарантией её и по химическому составу и механическим свойствам. По степени раскисления обычно применяются спокойные, реже полуспокойные стали. Применение кипящей стали не рекомендуется из-за склонности её к образованию трещин

Основные требования по сварке низкоуглеродистых сталей: Получение равнопрочности сварного соединения Получение равнопрочности сварного соединения Отсутствие дефектов Отсутствие дефектов Требуемая форма сварного шва Требуемая форма сварного шва Производительность Производительность Экономичность Экономичность Надёжность Надёжность Долговечность Долговечность

Выбор сварочных материалов: При ручной дуговой сварке применяются: При ручной дуговой сварке применяются: Покрытые электроды типов Э-38, Э-42, Э-46 со всеми типами покрытий (кислое-А, основное-Б, рутиловое-Р, целлюлозное-Ц) следующих марок: МР-3, СМ-5, АНО-4, ОЗС-12, УОНИИ-13/45 и др. Если требуются повышенные требования к сварному шву, то применяют электроды типов Э- 42А, Э-46А и Э-50А (с пониженным содержанием вредных примесей – серы и фосфора)

Выбор сварочных материалов: При механизированной дуговой сварке в защитных газах применяются сварочные проволоки следующих типов: При механизированной дуговой сварке в защитных газах применяются сварочные проволоки следующих типов: Св-08ГС, Св-08Г2С, Cв-08ГА, Cв-10ГС и т.д. Порошковые проволоки: ПП-1ДСК, ПП-2ДСК, ПП-АНЗ, ПП-АН4, ЭПС-15/2 и др. Активированные проволоки: Cв-20ГСТЮА и Cв-15ГСТЮА

Выбор сварочных материалов: При автоматической сварке под флюсом: Проволоки сплошного сечения марок – Cв-08, Cв-08А, Cв-08ГА, Cв-08ГС Проволоки порошковые – ПП-АН3, ПП-АН120 самозащитные, ПП-АН4, ПП-АН8, ПП-АН9 – для сварки в среде углекислого газа Также могут применятся ленточные электроды

Подбор режима сварки

Подбор режима сварки Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений Толщина деталей 1,5-2,0 3,0 4,0-8,0 9,0-12,0 13,0- 15,0 16,0-20,0 более 20 Диаметр электрода 1,6-2,0 3,04,0 4,0-5,0 5,0 5,0-6,0 6,0-10,0 соответственно Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений Катет шва 3,0 4,0-5,0 6,0-9,0 Диаметр электрода 3,0 4,0 5,0 соответственно

Подбор режима сварки Режимы полуавтоматической и сварки в углекислом газе Катет шва Диаметрпроволоки Числослоёв Сила тока Напря- жение Вылетэлектрода Расход газа 1,2-20, ,08-0, , ,1-0, , ,13-0, , ,27-0,3 5-62, ,27-0,3 7-92, ,3-0, , ,3-0, , ,3-0,33

Подбор режима сварки Режимы автоматической и сварки под флюсом Толщина металла Тип шва зазор электрода электродачислослоёв Сила тока Напря- жение Скорость сварки годность.б/р ,8-8,37-7,55,6-6, двуст.б/р ,8-8,37,8-8,37,5-8,1 Более 17 многос лайн. двуст

При сварке рассматриваемых сталей обеспечиваются высо- кие механические свойства сварного соединения и поэтов- му в большинстве случаев не требуются специальные меры, направленные на предотвращение образования в нем закалочных структур.

Подготовка металла перед сваркой Подготовку кромок и сборку соединения под сварку производят в зависимости от толщины металла, типа соединения и способа сварки согласно соответствующим ГОСТам или техническим условиям. Свариваемые детали для фиксации положения кромок относительно друг друга и выдерживания необходимых зазоров перед сваркой собирают в универсальных или специальных сборочных приспособлениях или с помощью прихваток. Длина прихватки зависит от толщины металла и изменяется в пределах мм при расстоянии между ними мм. Сечение прихваток равно примерно 1/3 сечения шва, но не более 2530 мм 2.

Предварительная сборка Прихватки выполняют покрытыми электродами или на полуавтоматах в углекислом газе. При сварке прихватки следует переплавлять полностью, так как в них могут образовываться трещины из-за высокой скорости теплоотвода. Перед сваркой прихватки тщательно зачищают и осматривают. При наличии в прихватке трещины ее вырубают или удаляют другим способом.

Сварочные работы Сварка стыковых швов вручную или полуавтоматами в защитных газах и порошковыми проволоками выполняется на весу. При автоматической сварке требуются приемы, обеспечивающие предупреждение прожогов и качественный провар корня шва. Это достигается применением остающихся или съемных подкладок, ручной или полуавтоматической в среде защитных газов подварки корня шва, флюсовой подушки и других приемов.

Мероприятия по качеству Для предупреждения образования в швах пор, трещин, непроваров и других дефектов свариваемые кромки перед сваркой тщательно зачищают от шлака, оставшегося после термической резки, ржавчины, масла и других загрязнений. Дуговую сварку ответственных конструкций лучше производить с двух сторон.

Технология сварки Выбор способа заполнения разделки при многослайной сварке зависит от толщины металла и термической обработки стали перед сваркой. При появлении в швах дефектов (пор, трещин, непроваров, подрезов и т. д.) металл в месте дефекта удаляют механическим путем или воздушно- дуговой или плазменной резкой и после зачистки подваривают

Свойства металла шва При сварке низкоуглеродистых сталей от выбора техники и режима сварки (при изменении формы провара и доли участия основного металла в формировании шва) зависят состав и свойства металла шва.

Заключение Оптимальная технология сварки конкретной марки низкоуглеродистой стали апроби- роется и уточняется путём проведения опытно-экспериментальных работ с после- дующим исследованием химического состава наплавленного металла шва и испытанием его механических свойств на пред- мет соответствия их свойствам основного металла с целью обеспечения равнопрочности сварного шва.