Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

ются нормальные швы с вертикальным катетом, равным тол­ щине верхнего листа. Горизонтальный катет обычно больше вертикального в 1,5— 2 раза.

Сварка с дополнительной присадкой

Применение способа автоматической сварки под флюсом с гра­ нулированными присадками позволяет:

1. Увеличить производительность сварки в 2 и более раз (в зависимости от толщины свариваемого металла и типа сое­ динения), причем эффективность процесса возрастает с увели­ чением толщины изделия.

2. Увеличить толщину свариваемого без скоса кромок ме­ талла до 40 мм (без присадок сварка возможна до толщины

2 0 мм).

3. Ликвидировать дефекты сварных швов типа «шлаковые каналы» при бесскосной сварке сталей толщиной до 40 мм.

4 . Вести сварку по увеличенным зазорам и с депланацией кромок.

5.Повысить качество сварных швов и сварных соединений

вцелом за счет снижения перегрева металлической ванны и

уменьшения величины зоны термического влияния.

6 . Улучшить механические характеристики сварных соеди­ нений, особенно ударную вязкость при отрицательных тем­

пературах (порог хладноломкости снижается на 15— 2 0 °С).

7. Снизить сварочные деформации изделий и повысить рабо­ тоспособность их сварных соединений.

8 . Ликвидировать горячие и холодные трещины в сварных соединениях (сопротивляемость возникновению трещин значи­ тельно возрастает)

9. В ряде случаев ликвидировать сопутствующий подогрен изделий в процессе сварки.

10. Легировать металл шва за счет присадки и получать нужную композицию сварочных материалов (электродная про­ волока + сварочный гранулят+ сварочный флюс), которая обес­ печит заданные механические свойства сварных соединений.

Для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей в промышленности широко применяются гранулированные ме­ таллические присадки в виде рубленых проволок диаметром

0 ,8 —2 ,0 мм.

Более перспективными для сварки низколегированных ста­ лей являются активированные металлические (металлохимиче­

ские) присадки. При сварке с активированными присадками увеличивается глубина проплавления без повышения мощности дуги, а также улучшаются структура и механические свойства сварных соединений. Производительность процесса сварки с ак­ тивированными присадками может быть повышена на 50 % по сравнению с технологическим процессом сварки с обычными гранулированными присадками, так как активаторы являются как бы катализаторами процесса сварки.

Увеличение глубины проплавления свариваемого металла или же значительное повышение производительности при сварке с гранулированными присадками при неизменной погонной энер­ гии достигается за счет добавки к рубленой проволоке солей фторидов и хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов. Наиболее стабильный процесс сварки и устойчивое горение дуги наблюдались при введении фторидов натрия и кальция.

Оптимальный уровень добавок солей к гранулятам колеб­ лется от 0,5 до 1,0%. Присадочные материалы с добавками со­ лей для разных марок сталей и технология изготовления регла­ ментируются ВТУ ИЭС 105—75. Механизированная сварка под флюсом с активированными присадками выполняется под серий­ ными флюсами сварочными проволоками.

4.2.5. Сварка конструкционных углеродистых сталей

Получение равнопрочных сварных соединений при сварке ма­ лоуглеродистых сталей под флюсом достигается в основном за счет применения высококремнистых марганцевых флюсов марок АН-348А, ОСЦ-45, АНЦ-1 и др. и малоуглеродистых или марганцевых сварочных проволок марок Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2 .

Сварку под флюсом среднеуглеродистых сталей ведут на пониженных режимах (производительность резко падает). По­

этому сварка под флюсом не получила широкого применения

ненаНеобходимость сварки подобных трудносвариваемых ста­ лей возникает в основном при ремонтных работах. Для свар­

или несколькими элементами при содержании каждого легирующего < 2 % и суммарном их содержании < 5% . Эти стали можно разделить на три группы: малоуглеродистые конструкционные, среднеуглероднстые конструкционные, жаропрочные.

Малоуглеродистые низколегированные стали можно в свою очередь под­ разделить на стали повышенной прочности и высокопрочные.

Стали повышенной прочности выпускаются в основном по ГОСТ 19282—73 «Сталь низколегированная тонколистовая и широкополосная универсальная».

По свариваемости стали этой группы мало отличаются от нелегированных малоуглеродистых. Однако легирование повы­ шает склонность этих сталей к росту зерна в зоне термического влияния, а при высоких скоростях охлаждения в них могут по­ являться неравновесные структуры закалочного характера.

Для сварки металлоконструкций обычного исполнения (тем­ пература эксплуатации до —40 °С) применяются в основном

высококремнистые марганцевые флюсы марок АН-348А, ОСЦ-45, АНЦ-1 и сварочная проволока Св-08ГА, Св-10Г2. Флюс АН-60 применяется для сварки на повышенных скоро­ стях.

Для сварных конструкций, эксплуатирующихся при темпера­ туре ниже —40 °С, применяют основные флюсы марок АН-22, АН-22М, АН-47, АН-67А и др. в сочетании с легированными проволоками Св-10НМА, Св-08ХМ, Св-08МХ и др.

4.2.7. Сварка среднелегированных сталей

2—5 % при их суммарном содержании 5—10 %.

Как правило, для среднелегированных сталей применяют комплексное ле­ гирование, что позволяет упрочнить феррит и повысить прокаливаемость стали. Соответствующая термическая обработка обеспечивает получение нуж­

ных свойств.

Для современных марок среднелегированных сталей характерно много­ компонентное комплексное легирование (ЗОХГСНА, 12Х5МА, 25ХНЗМ и др.). Легирование этих сталей только одним элементом (45Х, 06НЗ) применяется весьма редко.

К сварным соединениям из среднелегированных сталей предъявляют требования по прочности в условиях эксплуата­ ции и такие специальные требования, как коррозионная стой­ кость, стойкость против импульсных (мгновенных) нагрузок и т. п. Выполнить их довольно трудно, так как с повышением содержания легирующих элементов свариваемость ухудшается.

Серьезной проблемой свариваемости среднелегированных сталей является пониженная сопротивляемость швов образова­ нию горячих трещин. Поэтому при сварке среднелегированных сталей следует тщательно выбирать композицию шва, осуще­ ствляя вместе с тем его рафинирование и модификацию. Одно­ временно необходимо прибегать к технологическим мерам, при­ менять режимы, обеспечивающие высокий коэффициент формы шва, снижать мгновенную скорость охлаждения.

При изготовлении конструкций из среднелегированных ста­ лей сварка под флюсом применяется достаточно широко. При

нии с указанными флюсами применяется сварочная проволока марок Св-20Х4ГМА, Св-08Х20Н9Г7Т, Св-10Х5М, Св-10ХГСН2МТ.

4.2.8. Сварка высоколегированных сталей

Высоколегированной называется сталь, в которой содержание одного из ле­ гирующих элементов составляет > 5% , а сумма легирующих > 1 0 %. По структуре их подразделяют на мартенситные, ферритные и аустенитные.

Стали мартенситного класса — это коррозионные нержавеющие и жаро­ стойкие стали (2X13, 1Х17Н2, 4Х10С2М и др.). К сталям ферритного класса относятся высокохромистые стали, содержащие >17% Сг и до 0,15% С (Х25Т, Х28 и др.). Стали аустенитного класса в основном хромоникелевые (Х19Н9Т, Х18Н11Б, Х18Н12М2Т, Х25Н20С2, Х23Н18 и др.). Эти стали ши­ роко применяются в атомной промышленности, в авиации, химическом маши­ ностроении, криогенной технике, в нефтяной промышленности и др.

Сварка под флюсом является ведущим технологическим про­ цессом в производстве химической и нефтехимической аппара­ туры из коррозионностойких сталей. Находит применение сварка и при производстве конструкций из жаропрочных ста­ лей и сплавов.

Столь широкое применение сварки под флюсом обусловлено постоянством условий процесса и, как следствие, постоянством химического состава и свойств металла шва. Это очень важно для высоколегированных сталей и сплавов, так как даже не­

значительное изменение химического состава металла шва мо­ жет привести к образованию в нем кристаллизационных тре-

toe