Сварка легированных сталей. Технология и особенности сварки легированных сталей

Для того, чтобы при сварке легированных сталей качество соединения
было высоким, а дефекты
в сварных швах отсутствовали, необходимо чёткое выполнение специальных технологических
мероприятий.

Ранее в статье мы описывали сварку
низколегированных сталей, в которых содержание легирующих элементов не превышает
3-5%. В данной статье мы опишем процесс сварки легированных сталей, с содержанием
легирующих элементов 5-10% (среднелегированные стали) и более 10% (высоколегированные
стали).

Разновидности легированных сталей

При изготовлении различных сварных металлоконструкций и других изделий в строительстве
применяют следующие виды легированных сталей: хромистые, хромоникелевые, марганцовистые,
молибденовые.

Хромистые среднелегированные стали (с содержанием хрома до 14% и углерода до
2%) относятся к мартенситным сталям. При сварке мартенситных сталей требуется
предварительный подогрев до 200-300°С и последующая термообработка.

Высоколегированные хромистые стали (с содержанием хрома в пределах 14%-30%
и углерода до 0,35%) относятся к ферритным сталям. Для сварки ферритных сталей
требуется предварительный подогрев до температуры 300-400°С, а после сварки
применяют отпуск.

Высоколегированные хромоникелевые стали относятся к классу аустенитных сталей.
Сварка
аустенитных сталей, как правило, не вызывает особых сложностей. Свариваемость
у сталей такого класса хорошая.

Сложности, возникающие при сварке легированных сталей

Сварка легированных сталей осложняется тем, что в процессе выполнения сварки
из расплавленной ванны металла выгорают легирующие элементы и примеси, происходит
перегрев основного металла из-за его относительно небольшой теплопроводности.

Усложняет процесс сварки легированных сталей также высокая склонность металла
к формированию закалочных структур, большая степень деформации и напряжения,
вызванные действием высокой температуры дуги. Затрудняет сварку и высокий коэффициент
линейного расширения. У легированных сталей он значительно выше, чем у сталей
низкоуглеродистых.

Стоит отметить, что эти затруднения проявляются тем выше, чем больше содержится
в стали углерода, а также легирующих элементов и примесей.

Как повысить качество сварки легированных сталей?

Для того, чтобы повысить качество сварки легированных сталей, рекомендуют выполнять
следующие действия:

1. Особенно тщательно подготавливать свариваемые кромки изделий под
сварку.

2. Сварку производить на больших скоростях с малой погонной энергией. Сделать
это необходимо для того, чтобы исключить перегрева свариваемых металлов в процессе
сварки.

3. Обязательно провести термообработку для того, чтобы исключить возможность
формирования закалочных структур и снизить внутренние напряжения в металле сварного
шва и зоне
термического влияния.

4. Выполнять легирование металла сварного шва через электродную проволоку и
покрытие для восполнения легирующих элементов и примесей, которые выгорают в
процессе сварки.

Также нужно иметь ввиду, что при сварке легированных сталей перегрев околошовной
зоны недопустим. Процесс сварки таких сталей протекает при достаточно малых
сварочных токах (30-40 А на миллиметр диаметра электрода). Свариваемые детали
подвергают предварительному подогреву, а после сварки выполняют термообработку,
получая, таким образом, высокие механические свойства и равномерную структуру
стали. При температурах ниже +5°С сварку легированных сталей выполнять не допускается.


Источник

Author: serj