Выбор технологии сварки углеродистых сталей зависит от содержания в них углерода. Малоуглеродистые марки (C до 0,25%) обычно свариваются хорошо, среднеуглеродистые (C 0,25-0,6%) требуют дополнительных мероприятий. Высокоуглеродистые (C от 0,6 до 2,0%) обычно в сварных соединениях не используются или свариваются с применением особых технологий.
Дуговая сварка конструкционных углеродистых и низколегированных сталей
Низкоуглеродистые
При соблюдении всех технологических правил эти марки свариваются без проблем. В случаях создания ответственных конструкций швы проверяют на наличие дефектов, к которым относятся поры, трещины, непровары, подрезы.
При выборе марки электродов для низкоуглеродистых сталей рекомендуется соблюдать ряд условий. Электроды должны обеспечивать:
- равнопрочность сварного шва и основного металла;
- образование бездефектного сварного шва;
- получение требуемого химсостава металла на шве;
- образование стойких сварных соединений, способных выдерживать вибрационные и ударные воздействия, низкие и высокие температуры.
Для ручной сварки низкоуглеродистых сталей используют электроды марок АНО-1, АНО-2, СМ-5, УОНИ 13/45 и другие.
Среднеуглеродистые
Такие стали содержат повышенное количество углерода, который провоцирует появление кристаллизационных трещин в шве, закалочных структур малой пластичности и трещин в зоне, прилегающей к шву. Поэтому для снижения негативных проявлений используются:
- предварительный нагрев детали до 100-200°C, для толстых изделий – несколько выше;
- для толстых деталей – сварка способами «каскад» и «горка»;
- медленное охлаждение;
- легирование металла шва кремнием и марганцем, позволяющее достичь равнопрочности металлов шва и основы;
- электроды с низким содержанием углерода.
Среднеуглеродистую сталь сваривают с использованием электродов марок УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, ОЗС-2, УОНИ 13/65.
Низколегированные
При сварке покрытыми электродами реакция на термическое воздействие низколегированных низкоуглеродистых сталей практически аналогична углеродистым нелегированным маркам. Отличие состоит в большей склонности к образованию закалочных структур в зоне шва при ускоренном охлаждении. Чтобы сварить низколегированную низкоуглеродистую сталь, необходимо обеспечить равные показатели прочности основного металла и материала шва. Для этого шов легируют через сварочную проволоку. Сварочная проволока должна содержать малое количество углерода и как можно меньше серы.
В данном случае используют электроды марок АНО-1, АНО-7, АНО-8, УОНИ 13/55, СМ-11, УОНИ 13/45.
Газовая сварка углеродистых сталей
Низкоуглеродистые
Для работы с такими сталями применяют кислородно-ацетиленовую смесь. Даже без использования флюса при сварке листового проката толщиной до 5 мм получают шов с хорошими механическими характеристиками. Процесс требует медленного охлаждения. Для исключения пористости рекомендуется использовать присадочные материалы, содержащие углерода меньше, по сравнению с основным металлом.
Среднеуглеродистые
Для этих марок характерна большая вероятность образования трещин, поскольку они обладают способностью закаливаться на воздухе. Избежать этого поможет охлаждение шва медленными темпами. При работе со среднеуглеродистыми сталями используют только ацетиленокислородные смеси, использование газов-заменителей не рекомендуется.
Для высокоуглеродистых сталей в основном применяют не сварку, а наплавку или пайку.
