Зварювання низьколегованих сталей
Зварювання низьколегованих сталей знайшла широке застосування при виготовленні конструкцій у будівництві. Пов'язано це з тим, що низьколеговані конструкційні сталі мають підвищену міцність і, завдяки цьому, металоконструкції виходять полегшеними, а отже, більш економічними.
Як правило, зварюваність низьколегованих конструкційних сталей задовільна. Але, необхідно врахувати, що при вмісті вуглецю у складі стали більш ніж 0,25%, виникає ризик утворення та розвитку гартових структур та гарячих тріщин у зварному шві. Крім того, ставиться ймовірним поява інших дефектів зварного шва, наприклад, утворення пір. І виходить це внаслідок вигоряння вуглецю при зварюванні.
Поширені марки низьколегованих сталей, які застосовуються при зварюванні металоконструкцій
Низьколеговані сталі, з яких зварюють будівельні конструкції, містять у своєму складі вуглецю трохи більше 0,25% і легуючих елементів - трохи більше 3%.
Для виготовлення металоконструкцій промислових та цивільних споруд найбільше підходять такі марки сталей, як 15ХСНД, 14Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д, 16ГС, 14Г2АФ, 16Г2АФ та ін.
Для виготовлення зварних газопровідних труб добре підходять такі марки сталі як 18Г2С, 25Г2С, 35ГС, 20ХГ2Ц та ін Ці ж марки застосовують і при виготовленні арматури для залізобетонних плит.
Особливості зварювання низьколегованих сталей
Зварювання конструкційних сталей 15ХСНД, 15ГС, 14Г2, 14Г2АФ, 16Г2АФ
Для зварювання низьколегованих сталей марок 15ХСНД, 15ГС, 14Г2, 14Г2АФ, 16Г2АФ тощо. добре підходить ручне дугове зварювання електродами Е50А або Е44А. Але найбільш якісні зварні з'єднаннявиходять при зварюванні електродами УОНІ-13/55 та ДСК-50. Однак, найкращі результати виходять при зварюванні постійним струмом при зворотній полярності. При цьому зварювання необхідно проводити при знижених струмах, 40-50 А на міліметр діаметра електрода.
Автоматичне дугове зварювання марок сталей виконують зварювальним дротом Св-08ГА або Св-10ГА під флюсами АН-348-А або ОСЦ-45.
Металоконструкції зі сталей 15ХСНД, 15ГС, 14Г2, 14Г2АФ, 16Г2АФ можна зварювати при температурі навколишнього середовища не нижче -10°C. Якщо температура навколишнього середовища знаходиться в межах від -10°C до -25°C, то при зварюванні необхідний попередній підігрів. Ширина підігріву зони зварювання становить 100-120 мм по обидва боки шва. Температура підігріву 100-150°C. При температурі навколишнього середовища нижче, ніж -25°C, зварювання вищезгаданих сталей не допустиме.
Зварювання низьколегованих сталей 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д
Оцінку зварюваності сталей таких марок, як 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д і т.п. можна дати хорошу (див. таблицю зварюваності сталей), і пов'язано це з тим, що вони не схильні до загартовування, не схильні до перегріву і стійкі до утворення гарячих і холодних тріщин у зварному шві та зоні термічного впливу. Зварювання низьколегованих конструкційних сталей даних марок можна виконувати як ручним дуговим зварюванням, так і автоматичним.
При ручному зварюванні добре підходять електроди марок Е50А та Е55А. При автоматичному зварюванні використовують зварювальний дріт марок Св-08ГА, Св-10ГА або Св-10Г2. Для захисту зони зварювання застосовують флюси АН-348-А чи ОСЦ-45.
Зварювання листів із сталей 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д, товщиною менше 40 мм виконується без оброблення кромок. І, за дотримання технології та режимів зварювання, механічні властивості зварювального шва майже не поступаютьсямеханічні властивості основного металу. Рівноміцність зварного шва обумовлена переходом легуючих елементів з електродного дроту метал зварного шва.
Зварювання хромокремнемарганцовистих низьколегованих сталей 25ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА
Зварювання низьколегованих сталей 25ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА і т.п. утруднена тим, що вони схильні до утворення тріщин при зварюванні і появи гартових структур. І чим менша товщина кромок, що зварюються, тим вищий ризик утворення загартованих зон і появи тріщин у металі шва і, особливо, навколошовній зоні.
Для особливо відповідальних зварних швів рекомендують застосовувати електроди Св-18ХГСА або Св-18ХМА із захисним покриттям наступних видів: ЦЛ-18-63, ЦК18М, УОНІ-13/65, УОНІ-13/85, УОНІ-13/НЖ.
При зварюванні низьколегованих хромокремнемарганцевих сталей, залежно від товщини металу, що зварюється, рекомендуються наступні режими зварювання: