Зварювання вуглецевих сталей - Зварювальні роботи
До вуглецевих конструкційних сталей відносяться сталі, що містять 0,1 - 0,7% вуглецю, який є основним легуючим елементом у сталях цієї групи та визначає їх механічні властивості. Підвищення вмісту вуглецю ускладнює технологію зварювання та отримання якісних зварних з'єднань. У зварювальному виробництві в залежності від вмісту вуглецю вуглецеві конструкційні сталі умовно поділяють на три групи: низько-, середньо-і високовуглецеві. Технологія зварювання сталей цих груп різна.
Більшість зварних конструкцій в даний час виготовляють із низьковуглецевих сталей, що містять вуглецю до 0,25%.
Низьковуглецеві сталі відносяться до металів, що добре зварюються, практично всіма видами і способами зварювання плавленням.
Велике поширення при виготовленні конструкцій з низьковуглецевих сталей набула ручне зварювання покритими електродами. Залежно від вимог до зварної конструкції та показників міцності зварюваної сталі вибирають тип електрода. В останні роки широке застосування отримали електроди типу Е46Т із рутиловим покриттям. Для особливо відповідальних конструкцій використовують електроди з фтористо-кальцієвим і фтористо-кальцієворутиловим покриттям типу Е42А, що забезпечують підвищену стійкість металу шва проти тріщин кристалізаційних і більш високі пластичні властивості. Застосовуються також високопродуктивні електроди із залізним порошком у покритті та електроди для зварювання з глибоким проплавленням. Рід та полярність струму вибирають залежно від особливостей електродного покриття.
Незважаючи на хорошу зварюваність низьковуглецевих сталей іноді для запобігання утворенню гартових структур у навколошовній зоні слід передбачати спеціальні технологічні заходи. Тому призварюванню першого шару багатошарового шва і кутових швів на товстому металі рекомендується попередній підігрів його до 120-150 ° С, чим забезпечується стійкість металу проти появи тріщин кристалізаційних. Для зменшення швидкості охолодження перед виправленням дефектних ділянок необхідно виконувати місцевий підігрів до 150 ° С, що перешкоджатиме зниженню пластичних властивостей наплавленого металу.
Низьковуглецеві сталі газовим зварюванням зварюють без особливих труднощів нормальним полум'ям і, як правило, без флюсу. Потужність полум'я при лівому способі вибирають із розрахунку витрати 100-130 дм3/год ацетилену на 1 мм товщини металу, а при правому - 120-150 дм3/год. Висококваліфіковані зварювальники працюють з полум'ям великої потужності - 150-200 дм 3/год ацетилену, використовуючи при цьому присадний дріт більшого, ніж при звичайному зварюванні діаметра. Для отримання рівноміцного з основним металом з'єднання при зварюванні відповідальних конструкцій слід застосовувати кремнемарганцевистий зварювальний дріт. Кінець дроту має бути занурений у ванну розплавленого металу. У процесі зварювання не можна відхиляти зварювальне полум'я від ванни розплавленого металу, оскільки це може призвести до окислення металу шва киснем. Для ущільнення та підвищення пластичності наплавленого металу здійснюють проковування та подальшу термообробку.
В останні роки знаходять застосування термозміцнені вуглецеві сталі. Сталі підвищеної міцності дозволяють зменшити товщину виробів. Режими та техніка зварювання термозміцнених сталей такі ж, як і для звичайної вуглецевої сталі того ж складу. Зварювальні матеріали вибирають з урахуванням забезпечення рівноміцності металу шва з основним металом. Головною скрутою при зварюванні є розміцнення ділянки навколошовної зони,що піддається нагріванню до 400 - 700 °С. Тому для термозміцненої сталі рекомендуються малопотужні режими зварювання, а також способи зварювання з мінімальним тепловідведенням в основний метал.