Выполнение РД пластин из углеродистой и конструкционной стали в различных положениях сварного шва.
Углеродистая сталь – сплав железа и углерода с незначительным содержанием полезных примесей: кремний и марганец, вредных примесей: фосфор и сера. Концентрация углерода в сталях данного типа составляет 0,1-2,07%. Углерод выступает в качестве основного легирующего элемента. Именно он определяет сварочно-механические свойства этого класса сплавов.
В зависимости от величины содержания углерода выделяют следующие группы углеродистых сталей:
· менее 0,25% – низкоуглеродистые;
· 0,25-0,6 % – среднеуглеродистые;
· 0,6-2,07 % – высокоуглеродистые.
Сварка низкоуглеродистых сталей
Из-за малого концентрата углерода данный вид имеет следующие свойства:
· высокая упругость и пластичность;
· значительная ударная вязкость;
· хорошо поддается обработке с помощью сварки.
Низкоуглеродистые стали широко применяются в строительстве и при производстве деталей методом холодной штамповки.
Технология сварки низкоуглеродистых сталей
Низкоуглеродистые стали поддаются свариванию лучше всего. Их соединение может проводиться методом ручной дуговой сварки электродами с обмазкой. Применяя данный способ важно правильно подобрать марку электродов, что обеспечит равномерную структуру наплавленного металла. Сваривание должно осуществляться быстро и точно. Перед началом работ нужно подготовить соединяемые детали.
Газовая сварка осуществляется без применения дополнительных флюсов. В качестве присадочного материала используются металлические проволоки с небольшим содержанием углерода. Это поможет предотвратить образование пор.
Для обработки ответственных конструкций применяется газовая сварка в среде аргона.
После сварки готовую конструкцию необходимо подвергнуть термической обработке путем операции нормализации: изделие следует нагреть до температуры примерно в 400°С; выдержать и охладить на воздухе. Данная процедура способствует тому, что структура стали становится равномерной.
Особенности сварки низкоуглеродистых сталей
Хорошая свариваемость таких сталей обеспечивает равнопрочность сварного шва с основным металлом, а также отсутствие дефектов.
Металл шва обладает пониженным содержанием углерода, доля кремния и марганца увеличена.
При ручной дуговой сварке околошовная область подвергается перегреву, что способствует его незначительному упрочнению.
Шов, наплавленный методом многослойной сварки, отличается повышенным уровнем хрупкости.
Соединения обладают высокой стойкостью против МКК из-за низкой концентрации углерода.
Виды сварки низкоуглеродистых сталей
1. Первым методом для соединения низкоуглеродистых сталей является ручная дуговая сварка электродами с покрытием. Для выбора оптимального вида и марки расходников необходимо учитывать следующие требования:
· сварной шов без дефектов: пор, подрезов, непроваренных участков;
· равнопрочное соединение с основным изделием;
· оптимальный химический состав металла шва;
· устойчивость швов при ударных и вибрационных нагрузках, а также повышенных и пониженных температурах.
Наименьший показатель напряжения и деформации исполнитель получает при выполнении сварки в нижнем пространственном положении.
Для сварки рядовых конструкций используются следующие марки электродов:
Сварочные электроды АНО-6
· АНО-3.
· АНО-4.
· АНО-5.
· АНО-6.
· ОЗС-3.
· ОММ-5.
· ЦМ-7.
Для сваривания ответственных конструкций применяются следующие марки сварочных материалов:
· АН-7.
· АНО-1.
· ВСП-1.
· ВСЦ-2.
· ДСК-50.
· К-5А.
· КПЗ-32Р.
· МР-1.
· МР-3.
· ОЗС-2.
· ОЗС-4.
· ОЗС-6.
· ОМА-2.
· РБУ-5.
· СМ-5.
· СМ-11.
· УОНИ-13/45.
· УОНИ-13/55.
· УП-1/45.
· УП-2/45.
· УП-1/55.
· УП-2/55.
· Э-138/45Н.
· Э-138/50Н.
· ЭРС-1.
· ЭРС-2.
2. Газовая сварка осуществляется в защитной среде из аргона, без использования флюса, с применением металлической проволоки в качестве присадочного материала.
3. Электрошлаковая сварка осуществляется при помощи флюсов. Проволочные и пластинчатые электроды подбираются с учетом состава основного сплава.
4. Автоматическая и полуавтоматическая сварка осуществляется с защитной среде; применяется чистый аргон или гелий, часто используется углекислый газ. CO2 должен обладать высоким качеством. Если соединение кислорода и углерода будет перенасыщено водородом или азотом, то это приведет к порообразованию.
5. Автоматическая сварка под флюсом выполняется электродной проволокой диаметром 3-5 мм; полуавтоматическая – 1,2-2 мм. Сваривание выполняется постоянным током обратной полярности. Режим сварки варьируется в значительных величинах.
6. Наиболее оптимальным способом является сваривание порошковыми проволоками. Сила тока располагается в диапазоне от 200 до 600 А. Сварку рекомендуется проводить в нижнем положении.
7. Для сварки в защитных газах используется углекислый газ, а также смеси инертного газа с кислородом или CO2.
Соединение изделий толщиной менее 2 мм. осуществляется в атмосфере инертных газов вольфрамовым электродом.
Чтобы повысить стабильность дуги, улучшить формирование шва и понизить чувствительность наплавленного металла к пористости следует применять смеси газов.
Сваривание в атмосфере углекислого газа предназначено для работ со сплавами толщиной более 0,8 мм. и менее 2,0 мм. В первом случае используется плавящийся электрод, во втором – графитовый или угольный. Вид тока постоянный, полярность обратная. Следует отметить, что данный способ отличается повышенным уровнем разбрызгивания.
Контрольные вопросы
1. Для чего в сварке применяют выпрямители?
2. Как подобрать силу тока для сварки пластин в вертикальном положении?