- Технология и техника дуговой и электрошлаковой сварки
- 1. Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей
- 2. Сварка низколегированных теплоустойчивых сталей
-
3. Сварка среднеуглеродистых и среднелегированных сталей
- 4. Сварка высоколегированных сталей и сплавов
- 5. Сварка разнородных сталей и сплавов
- 6. Технологические особенности сварки труб
- 7. Технология и техника сварки чугуна
- 8. Сварка цветных металлов
- 9. Технология наплавки, напыления и металлизации
Эти стали относятся к группе с плохой свариваемостью. Поэтому для борьбы с горячими трещинами нужно выбирать марки сталей с минимальным содержанием углерода и легирующих элементов, всемерно снижая долю участия в сварном шве основного металла. Для борьбы с холодными трещинами сварку ведут с предварительным подогревом при оптимальной погонной энергии (табл. 6, 47).
Таблица 47. Погонная энергия при сварке под флюсом строительных сталей с пределом текучести более 600 МПа с предварительным подогревом
| s, мм | Погонная энергия, кДж/см, при температуре подогрева, °С | |||
| 20 | 100 | 150 | 200 | |
| 6 | 6,8…13,4 | Низкая ударная вязкость
околошовной зоны |
||
| 8 | 8,4…16,3 | |||
| 10 | 11,7…19,6 | |||
| 12 | 16,3…24,2 | |||
| 16 | 18…29 | 13,4…25 | ||
| 20 | 23…38 | 19…30 | 13,5…24 | |
| 25 | 20…38 | 16…29 | ||
| 30 | 22…48 | 19…37 | 13,5…27 | |
| 35 | Низкая пластичность и стойкость
к образованию трещин |
21…41 | 17…33 | |
| 40 | 26…50 | 18,5…39 | ||
| 50 | 26…51 | 19,5…45 | ||
Примечание. Марки сталей: 12Г2СМФ, 14ГСМФР, 14Х2ГМР, 14ХМНДРФ, 14ХГН2МД.
Для обеспечения равнопрочности сварного шва, околошовной зоны и всего сварного соединения сварку среднеуглеродистых сталей ведут, например, покрытыми электродами, легирующими металл шва элементами, улучшающими прокаливаемость (кремнием, марганцем и хромом). После сварки изделий из этих сталей они подвергаются полной термической обработке — закалке и отпуску. При сварке высокопрочных сталей используют две принципиально отличных технологии.
Первая предусматривает ведение процесса сварки с предварительным, а иногда и с сопутствующим подогревом с применением близкого по составу присадочного материала, после чего проводится полный цикл термической обработки.
Вторая предполагает ведение процесса сварки без предварительного подогрева с использованием присадочного металла аустенитного типа. В этом случае прочность сварного соединения определяется прочностными характеристиками металла шва.
Ручная дуговая сварка выполняется покрытыми электродами согласно табл. 7, 11, в защитных газах и порошковой проволокой согласно табл. 2, 3, 48—9.50, причем для сварки тонколистового металла рекомендуется использовать сварку импульсной дугой (уменьшается перегрев и деформация, табл. 51).
Таблица 48. Параметры режима полуавтоматической сварки в среде СО2 стали 30ХГСА проволокой марки Св-18ХГСА, Св-10ГСМТ
| Тип соединения | s, мм | dэ, мм | Iсв, А | U, В | Q, л/мин |
| Стыковое без разделки | 0,8…1
1,5…2 2…3 3…5 |
0,8
0,8…1,2 1,0…1,6 1,0…2,0 |
40…60
65…120 110…170 140…300 |
16…18
19…22 21…24 24…26 |
6…8
7…9 8…10 8…10 |
| Стыковое с V-образной разделкой | 10 | 1,6…2,0 | 280…300 | 26…28 | 8…10 |
| Внахлестку | 1…1,5
2…3 |
0,8…1,0
1,0…1,6 |
60…100
110…170 |
18…20
22…24 |
6…8
8…10 |
| Тавровое | 1…1,5
2…3 3…5 |
0,8…1,0
1,0…1,6 1,2…2,0 |
50…80
90…150 150…200 |
18…20
22…24 24…26 |
5…7
8…10 8…10 |
Примечание. Сварка металла толщиной 10 мм ведется в 2 слоя.
Таблица 49. Параметры режима автоматической сварки в среде СО2 при его расходе 6…10 л/мин
| Тип соединения | s, мм | dэ, мм | Iсв, А | U, В | vсв, м/ч |
| Стыковое без разделки | 0,8…1,0
1,5…2 2…5 |
0,8…1,0
1,0…1,6 1,6…2,0 |
50…70
90…180 150…300 |
16…18
20…22 22…26 |
35…60
20…40 20…35 |
| Стыковое с V-образной разделкой | 5
10 |
2,0
2,0 |
280…340
280…340 |
26…28
26…28 |
15…30
25…40 |
| Внахлестку | 1,0
1,5 3 |
0,8
0,8…1,0 1,0…1,2 |
50…70
70…90 100…120 |
18…20
19…21 19…21 |
25…45
20…22 15…20 |
Таблица 50. Параметры режима механизированной сварки в защитной среде Ar + 10 % CO2
| Способ сварки | Тип соединения | s, мм | dэ, мм | Iсв, А | vсв, м/ч | Число слоев |
| Полуавтоматическая | Стыковое
без разделки |
1…1,5
2…3 |
0,7…1,0
1,2…1,6 |
50…90
130…200 |
—
— |
1
1 |
| Стыковое
с V-образной разделкой |
4…6
8…10 |
1,0…2,0
1,6…2,0 |
180…300
300…420 |
—
— |
1…2
2 |
|
| Внахлестку | 1…1,5
2…3 |
0,8…1,0
1,0…1,6 |
60…100
130…180 |
—
— |
1
1 |
|
| Тавровое | 1…1,5
2…3 |
0,8…1,0
1,0…1,6 |
50…80
100…170 |
—
— |
1
1 |
|
| Автоматическая | Стыковое
без разделки |
0,5…1,0
1,5…2 2,5…3 |
0,5
0,8…1,2 1,0…1,6 |
50…100
120…160 180…300 |
50…60
20…40 20…50 |
1
1 1 |
| Стыковое
с V-образной разделкой |
4…6
6…8 8…10 |
2,0…2,5
2,0…2,5 2…3 |
220…300
380…430 260…460 |
50…60
15…30 15…30 |
1…2
2 2 |
Примечание. 1. Напряжение на дуге 20…30 В.
2. Расход газа при сварке металла толщиной до 3 мм — 6…8 л/мин, больших толщин — 8…16 л/мин.
Таблица 51. Параметры режима импульсно-дуговой сварки стыковых соединений вольфрамовым электродом диаметром 2…2,5 мм на постоянном токе прямой полярности
| s, мм | Iсв, А | Продолжительность, с | |
| импульса | паузы | ||
| 1
1,2 |
120…130
140…150 |
0,1…0,2
0,1…0,2 |
0,2…0,3
0,2…0,3 |
Условия сварки под флюсом этих сталей приведены в табл. 1, 52— 55, а электрошлаковой сварки — в табл. 56.
Таблица 52. Материалы для сварки под флюсом
| Сталь | Флюс | Проволока |
| Высокопрочная:
14Х2ГМР, 14Х2ГМ, 14ХГНМ, 14ХНДФР, 12ХН2МФАЮ |
Низкокремнистый
окислительный (АН-17М, АН-43) |
Легированная
(Св-08ХГСМА, Св-08ХН2ГМЮ, Св-10ХГ2СМА, Св-08ХН2Г2СМЮ) |
| Легированная конструкционная:
20ХГС, 25ХГСА |
АН-15М | Св-10Г2, Св-10ХМ |
| 30ХГСА | АН-15М | Св-18ХМА, Св-13Х2МТФ, Св-08Х3Г2СМ |
| 30ХГСНА | АН-15М | Св-18ХМА |
| 12Х2НВФА | АН-15М, АН-22 | Св-13Х2МТФ,Св-08Х3Г2СМ, Св-18ХМА |
| 23Х2МВФА | АН-15М, АН-22 | Св-13Х2МТФ, Св-18ХМА |
Таблица 53. Параметры режима автоматической сварки под флюсом АН-15 кольцевых швов из сталей 30ХГСНА, 30ХГСА, термически не обработанных, проволокой Св-18ХМА диаметром 3 мм
| s, мм | Iсв, А | U, В | vсв, м/ч |
| 4…25 | 250…300 | 25…30 | Первый слой 28…30, |
| 8…25 | 260…300 | 28…30 | последующие 18…22 |
| 12…25 | 280…320 | 26…30 |
Примечание. Смещение с зенита 15…30 мм в зависимости от диаметра изделия.
Таблица 54. Параметры режима автоматической сварки под флюсом АН-15 прямолинейных швов из сталей 30ХГСНА, 30ХГСА, термически не обработанных, проволокой Св 18ХМА диаметром 3 мм
| s, мм | Iсв, А | U, В | vсв, м/ч |
| 4…8 | 280…320 | 26…32 | 18…25 |
| 8…16 | 300…360 | 26…32 | 14…25 |
| 16…25 | 300…450 | 26…32 | 14…25 |
Таблица 55. Параметры режима автоматической сварки под флюсом АН-15 сталей 30ХГСНА, 30ХГСА, предварительно закаленных, проволокой Св-10Х16Н25М6 диаметром 2 мм
| Вид шва | s, мм | Iсв, А | U, В | vсв, м/ч | Количество слоев |
| Кольцевой
Прямолинейный |
4…14
14 |
150…160
160…180 |
22…24
24…26 |
15…20
20…22 |
2…8
6 |
Таблица 56. Параметры режима электрошлаковой сварки под флюсом АН-8
| s, мм | n, шт | Iсв, А, на 1 электрод | U, В | vсв, м/ч |
| Сварка проволочным электродом | ||||
| 30…60 | 1 | 400…500 | 40…46 | |
| 90…120 | 2 | 46…50 | 0,2…0,5 | |
| 150…200 | 3 | 48…50 | ||
| Сварка плавящимся мундштуком | ||||
| 300…2000 | s/100 | 220…400 | 50…54 (40…44) | 0,3…0,6 |
Примечание. В скобках приведен показатель для флюса 48-ОФ-6.