Классификация сталей по свариваемости. группы свариваемости сталей

Среднелегированные стали

Для таких сплавов характерно более чем в два раза увеличенное содержание углерода. В качестве присадок чаще всего используются Ni, Mo, Cr, V, W. Идеальные характеристики металла достигаются закалкой и низким отпуском. Такие виды сталей тщательно очищают от различных видов неметаллических примесей. Для достижения оптимальных свойств используются переплавки, термомеханическая обработка.

Для надежности и износостойкости сварных швов необходимо получить идеальные химические показатели соединений. Сварочные материалы должны содержать меньший объем легирующих элементов, чем основной металл. С помощью правильно подобранного материала можно получить отличную прочность и другие качества шва при сварке легированных сталей.

Среднелегированные сплавы с высокой прочностью и уровнем прокаливания необходимо сваривать с помощью материалов, которые придадут соединениям максимальную возможность деформации. Для таких целей используются низколегированные электроды, не содержащие органических веществ, которые прокалили при высоких температурах. При сварке следует обеспечить оптимальные условия работы — не допускать наличия влажности, появления ржавчины в сварочной ванне, чтобы не повысить уровень водорода.

Оптимальным методом для легированных и углеродистых сталей является аргоновая сварка с неплавящимися электродами. Такой вид оптимален для механизированного проплавления, обеспечивая оптимальную глубину и равномерность процесса.

Газовая сварка легированных сталей осуществляется ацетиленом и кислородом, который обеспечивает высококачественный шов. Газы-заменители в данном случае применять не следует. Однако даже ацетилен и кислород не дает полной гарантии качественного шва. Этого можно добиться только путем использования дуговой сварки.

Сталь 20 — конструкционная сталь

Продажа проката стали 20 со складов на Урале и в Москвской области. Всегда в наличии на складе более 200тн стали 20.

(351) 735-59-79

Сталь 20. Описание

В целом сталь 20 находит широкое применение в котлостроении, для труб и нагревательных трубопроводов различного назначения, кроме того промышленность выпускает пруток, лист. После цементации и цианирования из этой стали можно изготавливать детали, от которых требуется высокая твердость поверхности и допускается невысокая прочность сердцевины: кулачковые валики, оси, крепежные детали, шпиндели, пальцы, звездочки, шпильки, вилки тяг и валики переключения передач, толкатели клапанов, валики масляных насосов, пальцы рессор, малонагруженные шестерни и другие детали автотракторного и сельскохозяйственного машиностроения.

Из стали 20 изготавливается богатый ассортимент проката, конечно при этом учитываются оссобености стали этой марки. Так поковки из этой марки могут быть изготовлены категории прочности только 175, 195, 215, 245 при толщине поковок от 100 до 300 мм, для получения поковок с большей категорией прочностью необходимо уже использовать другую сталь. Для изготовления поковок используют блюмсы или слитки стали, ккатаные или кованые заготовки, либо заготовки отлитые на линии непрерывной разливки стали и какие-либо другие виды проката.

Труба прямошовная из марки 20 создается методом электросварки из листов или рулонов стали, при этом при обозначении такой трубы пишется ее диаметр, толщина стенки, длина, класс точности, ГОСТ, например: труба прямошовная толщиной 89 мм, стенкой 4 мм, мерной длины 6 метров II класса точности, которая была изготовлена по группе Б ГОСТ 10507-80 обозначается следующим образом:

89х4х6000 II ГОСТ 10704-91

Б-20 ГОСТ 10507-80

Методом горячего деформирования изготавливаются бесшовные трубы, при этом они должны обладать следующими свойствами: временное сопротивление разрыву 412 МПа, предел текучести 245 МПа, относительное удлинение 21%, твердость по Бринеллю 4,8.

Технологические свойства ст20

Температура начала ковки стали 20 составляет 1280° С, окончания — 750° С, охлаждение поковки — воздушное. Сталь 20 нефлокеночувствительна и не склонна к отпускной способности. Свариваемость стали 20 не ограничена, исключая детали, подвергавшиеся химико-термической обработке. Рекомендованы способы сварки АДС, КТС, РДС, под газовой защитой и флюсом.

Сталь 20 применяют для производства малонагруженных деталей ( пальцы, оси, копиры, упоры, шестерни), цементуемых деталей для длительной и весьма длительной службы (эксплуатация при температуре не выше 350° С), тонких деталей, работающих на истирание. Сталь 20 без термической обработки или после нормализации используется для производства крюков кранов, вкладышей подшипников и прочих деталей для эксплуатации под давлением в температурном диапазоне от -40 до 450°С . Сталь 20 после химико-термической обработки идет на производство деталей, которым требуется высокая поверхностная прочность ( червяки, червячные пары, шестерни). Широко применяют ст20 для производства трубопроводной арматуры, труб, предназначенных для паропроводов с критическими и сверхкритическими параметрами пара, бесшовных труб высокого давления, сварных профилей прямоугольного и квадратного сечения и т.д.

0.17 — 0.24

0.17 — 0.37

0.35 — 0.65

до   0.3

до   0.04

до   0.035

до   0.25

до   0.3

Ac1 = 724 ,       Ar1 = 682 ,      Ac3(Acm) = 845 ,       Ar3(Arcm) = 815

Механические свойства при Т=20oС материала 20

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Лист термообработ., ГОСТ 4041-71	4 — 14		340-490		28
Трубы горячедеформир., ГОСТ 550-75			431	255	22	50	780
Трубы, ГОСТ 8731-87			412	245	21
Трубы, ГОСТ 10705-80			372	225	22
Прокат, ГОСТ 1050-88	до 80		410	245	25	55		Нормализация
Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88			490		7	40
Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88			390		21	50
Лента отожжен., ГОСТ 2284-79			310-540		18
Лента нагартован., ГОСТ 2284-79			490-830

Твердость   20   после отжига ,             ГОСТ 1050-88

HB 10 -1 = 163   МПа

Физические свойства материала 20

T	E 10- 5	a 10 6	l	r	C	R 10 9
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	2.13		52	7859
100	2.03	11.6	50.6	7834	486	219
200	1.99	12.6	48.6	7803	498	292
300	1.9	13.1	46.2	7770	514	381
400	1.82	13.6	42.8	7736	533	487
500	1.72	14.1	39.1	7699	555	601
600	1.6	14.6	35.8	7659	584	758
700		14.8	32	7617	636	925
800		12.9		7624	703	1094
900				7600	703	1135
1000					695

Подготовка к сварке

Углеродистые и низколегированные стали разрезают на заготовки газовой, плазменной или воздушно-дуговой резкой с последующей зачисткой участков нагрева резцовыми или абразивными инструментами до удаления следов огневой резки.

Перед сборкой стыка свариваемые кромки на ширину 20 мм зачищают до металлического блеска и обезжиривают.

Стыки собирают в сборочных приспособлениях или с помощью прихваток. Их ставят с применением присадочных проволок той же марки, какой будет выполнена сварка корневого шва.

Высота прихватки должна быть равна 0,6-0,7 толщины свариваемых деталей, но не менее 3 мм, при толщине стенки до 10 мм или 5-8 мм при толщине стенки более 10 мм.

Прихватки необходимо выполнять с полным проваром. Их поверхность должна быть тщательно зачищена. Прихватки, имеющие недопустимые дефекты, следует удалить механическим способом.

Сварочную проволоку в течение 1,2-2 ч прокаливают при температуре 150-250°С. Ржавчина на проволоке резко ухудшает стабильность процесса сварки. Удалять ржавчину рекомендуется травлением проволоки в 5%-ном растворе соляной кислоты с последующим прокаливанием 1,5-2 ч при температуре 150-250°С.

Полуспокойные стали

Этот тип стали имеет средние характеристики между спокойными и кипящими. Производят углеродистые стали обыкновенного качества трех групп.

Стали группы А не используют для сварки, поставляют по их механическим свойствам. Букву «А» в обозначение стали не ставят, например «Ст2».

Стали группы Б и В поставляют по их химическим свойствам, химическим и механическим соответственно. В начало обозначения стали ставят букву группы, например БСт2, ВСт3.

Полуспокойные стали марок 3 и 5 могут поставляться с повышенным содержанием марганца. В таких сталях после обозначения марки ставят букву Г (например, БСт3Гпс).

Для изготовления ответственных конструкций следует использовать обыкновенные стали группы В. Изготовление сварочных конструкций из низкоуглеродистых сталей обыкновенного качества не требует применения термической обработки.

Какой свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали

Какой свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали — достаточно хорошей, при этом всеми видами сварки. Главное чтобы было высокое качество всего шва по всей длине соединения. Хорошо свариваются разными методами дуговой сварки, но при этом увеличивается металлоемкость и масса детали. Поэтому нужно повысить прочностные свойства, в сталь добавляют легирующие элементы, укрепляющие расплав и повышающие химические соединения.

Какой свариваемостью обладают низкоуглеродистые стали когда шов быстро охлаждается, это увеличивает его прочность, но снижаются пластичные свойства. Значимость скорости охлаждения в основном бывает при дуговой сварке. Качества сварного соединения зависят как от свойств металла шва, так и свойств металла зоне сварного шва.

Свариваемость закаленной стали

Распространенной термической обработкой можно назвать закалку. Она предусматривает воздействие высокой температуры, которая может изменить структуру материала. После охлаждения происходит перестроение структуры, за счет чего происходит упрочнение структуры и повышение твердости поверхностного слоя. К другим особенностям отнесем следующие моменты:

1. Закалка предусматривает увеличение концентрации углерода в поверхностном слое. Именно поэтому степень свариваемости существенно снижается.
2. Подогрев заготовки проводится для того, чтобы упростить проводимую работу. Для этого может использоваться газовая грелка или иной источник тепла.

Закаленная сталь сложна в обработке. Кроме этого, если ранее не проводился отпуск в структуре может быть переизбыток напряжения, что и приводит к появлению трещин.

Повторная обработка швов может не привести к повышению их прочности.

В заключение отметим, что хорошей податливость сварке обладают металлы из различных групп. Примером можно назвать некоторые нержавейки, которые даже после воздействия тепла обладают коррозионной устойчивостью. Именно поэтому для сварочных работ рекомендуется выбирать материал, который характеризуется хорошей обрабатываемостью.

Первая среди равных

Разумеется, на конечный результат оказывают влияние и другие факторы, которые нельзя игнорировать.

• Толщина металла и общие габариты детали, поскольку с их возрастанием увеличиваются необходимые для выполнения работ энергозатраты.
• Температурные и климатические условия, в которых производится сварка. Ведь на сильном морозе или при значительных скачках влажности получить шов хорошего качества не получится.
• Характеристики оборудования, задействованного при проведении работ.

Но всё это придётся уже потом, когда известна свариваемость стали.

Если в домашних условиях при изготовлении не слишком ответственных деталей некоторыми параметрами можно пренебречь, то в серьёзном производстве такой подход недопустим. Обеспечить стабильные характеристики сварных соединений удастся лишь в том случае, если заранее разработать и правильно соблюдать технологический процесс. Ведь пролёты мостов и фюзеляжи самолётов, каркасы зданий и детали станков должны обладать расчетной прочностью. Это значит, что при их создании придётся учитывать свариваемость сталей и сплавов, для каждого материала выстраивая свою технологическую цепочку и точно понимая, чем отличаются стали 35 и 45.

Расшифровка стали

Стальная марка с345 относится к группам стали повышенной прочности для сварных строительных металлоконструкций. Химический состав и прочностные характеристики регулируются государственным стандартом ГОСТ 27772 от 1988 года. Согласно ему маркировка «С345» расшифровывается следующим образом:

• Углерод до 0,15%. Для сталей углерод является неотъемлемым компонентом наравне с железом. Его основное назначение — это упрочнение структуры металла за счет образования карбидов железа. Твердость и прочность прямо пропорциональны количественному содержанию углерода в составе. Обратная сторона медали такого легирования — уменьшение технологичности: пластичности и свариваемости.
• Кремний (до 0,8%) вводят раскисления. Он увеличивает прочность стали, сохраняя при этом значение ее вязкости. Помимо всего, данный элемент способствует увеличению стойкости с345 к образованию окалин и повышает свариваемость. Легирование кремнием также благоприятно сказывается на упругости сплава.
• Марганец (1,3 -1,7%), как и предыдущий элемент, относится к группе раскислителей. Небольшое количество марганца в сплаве положительно воздействует на твердость и прочность. Стоит отметить, что такое увеличение механических характеристик никак не сказывается на пластичности металла. Помимо всего названого, легирование марганцем дает сплаву большую устойчивость к воздействию ударных нагрузок.

Факторы, определяющие свертываемость стали

Сварка углеродистых сталей зависит от содержания примесей, и от других свойств. Обычно оценивание сваривания проводится по показателям содержания основного вещества — углеродного эквивалента Сэкв. Это условный коэффициент, который позволят учитывать степень воздействия содержания карбона и главные легирующие компоненты на характеристики шва.

Степень сваривания стали для изготовления сварных конструкций может зависеть от следующих факторов:

• показатель содержания углерода;
• присутствие вредных примесей;
• степень легирования;
• вид микроструктуры;
• условия внешней среды;
• уровень толщины металлической основы.

3 Тонкости сварки жаропрочных сплавов аустенитного класса

Сварные соединения таких сталей должны на протяжении долгого времени эксплуатации при высоких температурах не изменять своих механических (весьма, заметим, высоких) возможностей. Выполнить данное условие непросто из-за того, что в металле шва при быстром его охлаждении после сварки наблюдается закрепление неравновесных структур. Они уменьшают пластические характеристики сварного соединения уже при температуре около +350 °С (так как происходят бурные диффузионные процессы).

Кроме того, при температурах от +500 до +650 °С отмечается формирование α-фазы и в то же самое время выпадение карбидов, от +350 до +500 °С (при выполнении операции термического старения) – образование хрупкости. Очень хрупким металл становится и при выдержке, производимой при температуре около 800 °С (она приводит и к уменьшению прочности соединения). С целью минимизации указанных негативных явлений в жаропрочных сплавах пытаются уменьшить содержание углерода (в металле шва и в основном металле).

Трещины в сварном соединении

В жаропрочных сталях нередко образовываются и трещины в околошовной области, вызываемые понижением прочностных и пластических показателей основного металла во время его термической обработки. Подобные дефекты обусловлены тем, что кислород и углерод в больших количествах, будучи поверхностно-активными элементами, способны стать причиной возникновения эвтектик легкоплавкого типа. А при продолжительной работе конструкций, сделанных из жаропрочных сталей, в области сварного шва нередко появляются интерметаллиды и карбиды (мелкодисперсные), которые делают соединение хрупким.

Все эти проблемы решаются наплавкой специального металлического слоя с двухфазной структурой, которая не имеет ничего общего с основным металлом. Но при эксплуатации сварных конструкций дополнительный слой упрочняется, что через некоторое время снова приводит к образованию деформированного участка и все тех же трещин. Избавиться от них можно высокотемпературной (порядка 1100 градусов) аустенизацией и следующим за ней самонаклепом либо стабилизирующим отжигом. Последний осуществляется при температуре не менее 750 градусов.

Твердость каких материалов измеряется c помощью шкалы Шора

Показатели твердости по этому методу являются государственными стандартами для таких материалов, как резина, каучук, эбонит, силикон, пластик, полиуретан. Впервые подобные нормы были утверждены для резины. Стандарт появился еще в 1975 году, после чего неоднократно корректировался.

Измерять методом Шора можно и твердость металлических изделий. Но технология при этом немного другая. При измерении твердости заведомо жестких материалов отслеживают не глубину погружения индентора, а высоту отскока носика. Для показателей, получаемых методом отскока, также есть отдельная шкала. Но в промышленности чаще применяются другие более точные способы определения.

Несмотря на это, места и ситуации, где используется метод Шора, очень разнообразны и порой неожиданны

Так, на показатели твердости обращают внимание медики, когда подбирают специальные резиновые бинты для фиксации шин. Последние необходимы при оказании помощи после травмы костей

Слишком мягкие бинты не могут достаточно качественно фиксировать шину, а слишком жесткие могут пережать сосуды и нарушить кровоток.

Таким образом, метод, изобретенный американским промышленником еще в прошлом веке, до сих пор актуален во многих областях благодаря объективности и доступности применения.

Есть бесчисленное множество характеристик резинотехнических изделий, которые могут увеличить время и сложность процесса уплотнения. Погрешности, остаточная деформация при сжатии и факторы окружающей среды лишь некоторые из этих компонентов. Также в этом списке есть твердость материала.

Дюрометр (твердомер), как правило, используется для определения твердости полимеров, эластомеров и каучуков. Твердость может быть трудным свойством для измерения, т.к. зависит от геометрии и требует тщательных испытаний.

Измерение твердости

Твердость эластомерных материалов сводится к одной составляющей: глубине проникновения подпружиненного индентора через образец. Чем мягче образец, тем дальше будет проникать индентор.

Существует несколько стандартных методов испытаний для измерения твердости резины. Датчики для этих стандартов могут быть аналоговыми или цифровыми.

Чтобы дать вам представление о том, как ощутить определенную твердость материала, вот несколько примеров. Канцелярские резинки — это приблизительно твердость по дюрометру 40 А, в то время как стандартные уплотнительные кольца круглого сечения — 70А.

В официальных спецификациях перечислены различные шкалы дюрометра, которые именуются типами. В частности, мы исследуем твердость материалов по дюрометру типа Шор А и Шор D — так как они обычно используются для измерения твердости эластомерных материалов, используемых для уплотнений. Две наиболее распространенных шкалы — тип A и тип D. Шкала типа A предназначена для более мягких материалов, в то время как D для более твердых.

Давайте рассмотрим, как мы различаем эти два типа.

Различия дюрометров Шора

Термин Шор происходит от Альберта Шора, основателя компании Shore Instrument Company и человека, который первоначально определил эти шкалы. Любая спецификация может упоминаться как Шор или Тип — например, «дюрометр Шор A 70» или «дюрометр типа A 70».

Тип (Шор) A Дюрометр

Твердомер по Шору А предназначен для измерения твердости образцов, которые являются плоскими, параллельными и имеют определенную минимальную толщину. Индентор — закаленный стальной стержень диаметром 1,25 мм, заканчивающийся усеченным конусом с углом при вершине 35° и диаметром вершины 0,79 мм.

Тип (Шор) D Дюрометр

Тип D — это микротвердомер. Он подходит для измерения твердости образцов, которые не могут быть точно измерены с помощью устройства Шор A, таких как кольца. Твердомер типа D предназначен для использования на образцах, имеющих минимальную толщину 1,27 мм, хотя он может использоваться на более тонких образцах, если имеются данные, подтверждающие точность измерения. Индентор — закаленный стальной стержень диаметром 1,25 мм, заканчивающийся конусом с углом при вершине 30°, радиус острия 0,10 мм.

Важно отметить, что показания дюрометра типа А и типа D не всегда одинаковы из-за геометрии и толщины компонента для измерения твердости. По мере уменьшения толщины образца измеритель все больше и больше считывает основной материал под образцом

Этот базовый материал — сталь, поэтому показания на тонких образцах обычно являются искусственно завышенными (более жесткие).

Этот эффект смягчается при измерении более твердых образцов, так как более твердые образцы удерживают индентор дальше от стального основания.

Данные показывают, что толщина образца действительно играет роль в измерении твердости эластомера. Минимальная толщина образца, составляющая приблизительно 2,54 мм, необходима для достижения непротиворечивых результатов при измерении обычных резиновых материалов.

Related Posts via Categories

• Сварка легированных сталей – просто и понятно об особенностях процесса
• Сварка углеродистых сталей – как правильно выполнить сварочный процесс?
• Сварка нержавеющей стали – какую технологию выбрать?
• Бесшовные трубы ГОСТ 8734-75 – сортамент и все характеристики и особенности
• Температура плавления и использования нержавеющей стали – что важнее?
• Плотность нержавеющей стали – отечественные марки и стандарт AISI
• Марки коррозионностойких сталей – Как улучшается прочность и свойства металла?
• Легированные конструкционные стали – специальные сплавы для особых случаев
• Состав нержавеющей стали – какие типы антикоррозийных сплавов существуют
• Нержавеющая сталь – проведем классификацию без избытка цифр

Основные требования к кормушкам любого типа

Безопасность

Кормление коз должно быть безопасным и для животных, и для фермера (обслуживающего персонала). Нужно максимально облегчить процедуру раздачи корма, чтобы это не отнимало много времени и сил. Это особенно заметно при работе с большим поголовьем, когда единственным разумным выходом является полная механизация – использование тракторов и кормораздатчиков.

Но и на маленькой ферме нужно облегчить себе жизнь. Так, если вы используете сено в тюках, то размеры кормушки должны соответствовать ему, чтобы не было лишней работы – на фото показаны прямоугольные кормушки. Аналогичные есть и для рулонов. А вот в маленькие кормушки придется разбирать тюки или таскать сено вилами из стогов.

В плане безопасности для коз – животные не должны застревать между прутьями. В кормушках не должно быть торчащих гвоздей, обломков палок и арматур. Также нужно следить за чистотой в кормушке – металлические детали приведут к ретикулоперикардиту.

По мере возможностей нужно обеспечить коз кормовыми местами. Лучшим считается, когда на одну козу приходится одно кормоместо. Но при большом поголовье это увеличивает траты. По результатам исследований допускается число мест кормления на 1 голову – 0,78. Если у вас на 100 голов имеется меньше 78 мест, то это приведет к увеличению числа стачек – козы будут чаще выяснять отношения, что приведет к падению продуктивности.

Простота конструкции

Это особенно актуально, если вы собираетесь делать кормушку своими руками. Чем меньше вы затратите времени, сил, денег и материалов, тем лучше. Но при этом изделии должны быть прочными (чтобы не переделывать каждый день) и безопасными.

Самый легкий подвесной вариант – закрепить ясли на стене и закладывать туда сено. Для этого можно построить редкий забор (с промежутком в 15-20 см) и жердей, или сварить из арматуры и закрепить его наклонно. Можно поступить еще проще – взять сетку-рабицу со стороной ячейки 7-10 см и также закрепить на стене. Сверху в такие кормушки кладется сено, а козы его достают через промежутки между прутьями.

Сохранность корма

Представленные выше модели кормушек просты, но большая часть пищи из них сыпется на пол, смешиваясь с подстилкой, грязью и навозом. Козы достаточно брезгливы, поэтому будут большие потери корма. Самый простой способ предотвратить такие траты – поставить под кормушку корыто. В него будут высыпаться мелкие веточки травы, которые также будут поедаться козами. Кроме того, в этом корыте можно давать козам концентраты и мешанки, что ведет к экономии места в сарае.

Нельзя допускать, чтобы козы залазили в кормушки. Это приведет, как правило, к затаптыванию сена, загрязнению его калом и мочой, коза выбрасывает сено и зерно. Если высота кормушек от пола будет выше 150 см, то животные не смогут запрыгнуть сверху. Взрослые козы не могут пролезть через промежутки между прутьями в 20 см. Но если вы держите вместе со взрослыми и козлят, то они легко проникают и в меньшие щели. Для предупреждения этого можно делать кормушки как на фото ниже.

Методы сваривания низкоуглеродистых сталей

Сплавы этой группы характеризуются хорошей свариваемостью.

К подготовке предъявляются минимальные требования:

1. В большинстве случаев необходимо только снять окисленный слой и обезжирить. Некоторые электроды, например МР-3, хорошо варят даже по ржавчине.
2. При толщине более 4 мм выполняют разделку кромок.
3. Крупногабаритные заготовки предварительно прогревают до +150…+200°С.

Технология сварки низкоуглеродистой стали.

Ручная дуговая сварка

Используют плавящиеся расходники с рутиловым (в большинстве случаев) или основным покрытием.

Марки для малоответственных конструкций:

1. АНО-3, АНО-4, АНО-5.
2. ОЗС-3.
3. ОММ-5.
4. ЦМ-7.

Расходники для ответственных конструкций:

1. АНО-1, АНО-7.
2. ВСП-1.
3. ВСЦ-2.
4. ДСК-50.
5. МР-1, МР-3.
6. УОНИ-13/45.

Техника выполнения работ:

1. Расходник держат с наклоном в сторону движения под углом 40-50° к линии шва.
2. Длина дуги не должна превышать 2 мм.
3. Скорость перемещения подбирают опытным путем с таким расчетом, чтобы металл плавился на нужную глубину, но сварочная ванна не была чрезмерно большой.

Технология ручной дуговой сварки.

В среде защитных газов

Используют тугоплавкий электрод. Для защиты шва от контакта с атмосферным воздухом в зону сварки подают углекислый газ (наиболее распространенный вариант), аргон или гелий (для ответственных конструкций).

Присадочным материалом служит проволока Св-08Г2С.

Диаметр зависит от пространственного положения:

• нижнее — до 3 мм;
• верхнее — до 1,2 мм.

Проволока выполняет ту же функцию, что и стержень плавящегося расходника — служит источником дополнительного материала для заполнения шва.

Сварку начинают в следующей последовательности:

1. Открывают подачу газа.
2. Через 5-15 секунд разжигают дугу и одновременно подводят к стыку присадочный материал.
3. Проволоку удерживают под углом 30-40° к линии стыка, электрод — перпендикулярно.

Осуществляется с применением углекислого газа или его смесей в качестве защитного газа.

Сваривание под флюсом

В работе с малоуглеродистой сталью используют флюсы:

• ФЦ-1;
• АН-2;
• АН-348-А;
• ОСЦ-45;
• АН-8М.

Марка присадочной проволоки зависит от вида стали. Например, для кипящих используют Св-08А, для Ст3пс — Св-08Га, Св-10Г2, Св-08ГС.

Диаметр проволоки зависит от вида оборудования:

• полуавтомат — 1,2-2 мм;
• автомат — 3-5 мм.

Если на оборудовании первого типа варить сложносоставные и угловые стыки, возникает большая вероятность появления хрупких закалочных структур вблизи шва. Во избежание этого детали подвергают предварительному нагреву.

Устанавливают наименьшую силу тока из рекомендуемого диапазона, что обеспечит интенсивный переход марганца и кремния из флюса в шов.

Пример автоматической сварки под защитным слоем флюса.

Коррозионно-стойкие (нержавеющие), жаростойкие (окалиностойкие) и жаропрочные стали.

Коррозией называется разрушение металлов и сплавов под действием окружающей среды. В результате механические свойства сталей резко ухудшаются. Различают химическую и электрохимическую коррозию. Химическая развивается при воздействии газов (газовая коррозия) и не электролитов (нефть и ее производные). Электрохимическая вызывается действием электролитов (кислот, щелочей и солей, атмосферная и почвенная коррозия).

Сталь, устойчивую к газовой коррозии при высоких температурах (выше 5500С) , называют окалиностойкой или жаростойкой.

Коррозионностойкие (нержавеющие) стали – это стали, устойчивые к электрохимической, химической (атмосферной, почвенной, щелочной , кислотной, солевой) коррозии. Повышенная стойкость к коррозии достигается введением в сталь элементов, образующих на поверхности защитные пленки, прочно связанные с поверхностью и повышающие электрохимический потенциал стали в разных агрессивных средах.

Жаростойкость (окалиностойкость) сталей повышают путем легирования хромом, алюминием или кремнием, т.е. элементов, находящихся в твердом растворе и образующих в процессе нагрева защитные пленки окислов (Cr,Fe)2O3, (Al,Fe)2O3. Окалиностойкость зависит от химического состава, а не от структуры.

Жаростойкие ферритные стали: 12Х17, 15Х25Т Х15Ю5.

Жаростойкие аустенитные: 20Х23Н13, 12Х25Н16Г7АР и др.

Нержавеющие стали получают легированием хромом или хромом и никелем в зависимости от среды эксплуатации. Два основных класса: хромистые (ферритные, мартенситно-ферритные, в которых феррита не более 10 % и мартенситные) и хромоникелевые (аустенитные, аустенитно-мартенситные или аустенитно-ферритные).

Марки 12Х13, 20Х13 –используют для предметов домашнего обихода, клапанов гидравлических прессов.30Х13 и 40Х13 используют для хирургических инструментов. Марки: 12Х18Н9 и 17Х18Н9 – для изготовления труб, деталей, свариваемых точечной сваркой, 04Х18Н10 –для изготовления химической аппаратуры.

Классификация сталей по свариваемости

Хорошей обрабатываемостью обладают сплавы, в которых при нагреве не образуются трещины. По данной характеристике выделяют четыре основных группы:

1. Хорошая обрабатываемость сваркой определяет то, что сталь после термической обработки остается прочным и надежным. При этом создаваемый шов может выдерживать существенное механическое воздействие.
2. Удовлетворительная степень позволяет проводить обработку без предварительного подогрева. За счет этого существенно ускоряется процесс, а также снижаются затраты.
3. Ограниченно свариваемые стали сложны в обработке, сварку можно провести только при применении специального оборудования. Именно поэтому повышается себестоимость самого процесса.
4. Плохая податливость сварке не позволяет проводить рассматриваемую обработку, так как после получения шва могут появится трещины. Именно поэтому подобные материалы не могут использоваться для получения ответственных элементов.

Классификация сталей по свариваемости

Каждая группа характеризуется своими определенными особенностями, которые нужно учитывать. Сталь 20 относится к первой группе, в то время как распространенная сталь 45 обладает низкой податливостью к сварке.

Плотности различных веществ

Сварка высокоуглеродистой стали

Из высокоуглеродистого металла не производятся сварные изделия. Дело в том, что данный материал обладает низким уровнем пластичности, именно это свойство ограничивает использование металла.

Высокоуглеродистую сталь применяют в следующих целях:

• во время проведения ремонтов и строительства;
• для изготовления пружин;
• для производства инструментов и изделий, которые используются для резки, бурения, деревообработки;
• из металла производится проволока с высокой прочностью;
• конструкции, которые имеют высокую износостойкость и прочность.

Как выполняется

Сварка высокоуглеродистых сталей выполняется обычно с использованием предварительного и сопутствующего прогрева наплавляемого металла до 150-4000С. Также после сваривания дополнительно для улучшения прочности проводится термообработка.

Это нужно потому, что сплавы из материала имеют высокую хрупкость, повышенную чувствительность к трещинам с горячей и холодной структурой, а также из-за химической неоднородности сварного соединения.

Технология сварки высокоуглеродистых сталей выполняется с учетом следующих рекомендаций:

• после прогрева выполняется отжиг. Он выполняется, пока конструкция не остынет до 2000С;
• сварка 40х, 20х, 30х не должна выполняться на сквозняках, а также при показателе температуры ниже -50С;
• чтобы повысить свойства прочности шва нужно производить плавный переход от одного к другому свариваемому металлу;
• чтобы получить качественное соединение стоит при сваривании использовать узкие валики. При этом должно выполняться охлаждение каждого наплавляемого слоя;
• обязательно должны выполняться правила, которые относятся к соединениям из среднеуглеродистой основы.

Виды сварки

Процесс сварки высокоуглеродистых сталей может выполняться несколькими способами, которые могут отличаться некоторыми особенностями:  

• ручная дуговая сварка с использованием покрытых электродов. Рабочий процесс высокоуглеродистыми сталями имеет множество специфических характеристик. По этой причине сварка стали 40х, 30х, 45х и других марок должна проводиться с использованием специальных электродов, к примеру,  НР-70. А сваривание швов производится током с обратной полярностью;
• для соединения металла данного вида может применяться сварка под флюсом. В связи с тем, что в ручном режиме равномерно покрыть флюсом рабочую область очень тяжело, поэтому сварка проводится с использованием автоматической технологии. При расплавлении флюс переходит в состояние плотной оболочки, которая защищает сварочную ванну от воздействия вредных атмосферных факторов. Сварка стали 30хгса с использованием флюса производится при помощи трансформаторов.