Технология сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей
Каждый способ сварки регламентируются соответствующим ГОСТом. Сварные соединения для фиксации входящих в них деталей перед сваркой собирают в сборочных приспособлениях или при помощи прихваток. На длину прихваток влияет толщина металла. Площадь сечения прихваток равна примерно 1/3 площади сечения шва, но не более 25 ... 30 мм2. Прихватки выполняют покрытыми электродами или полуавтоматами в углекислом газе. Их рекомендуется накладывать со стороны, обратной наложению основного однопроходного шва или первого слоя в многопроходных швах.
При сварке прихватки следует переплавлять полностью, так как В прихватках могут образовываться трещины из-за высокой скорости теплоотвода, поэтому при сварке их нужно переплавлять полностью . С этой целью перед сваркой прихватки зачищают и осматривают. При обнаружении в прихватке трещины, ее удаляют (вырубают).
При электрошлаковой сварке детали, как правило, устанавливают с зазором, расширяющимся к концу шва. Взаимное положение деталей фиксируют скобами (на расстоянии 500 ... 1000 мм друг от друга), удаляемыми по мере наложения шва. При автоматических способах дуговой сварки и электрошлаковой сварке в начале и конце шва устанавливают входные и выходные планки для обеспечения сварки начала шва с установившимся термическим циклом (требуемыми размерами шва) и вывода кратера с основного шва.
Сварку стыковых швов (газовую, вручную покрытыми электродами или полуавтоматами в защитных газах и порошковыми проволоками) выполняют на весу. При автоматической сварке предусматривают применение приемов, обеспечивающих предупреждение прожогов и качественный провар корня шва. Для предупреждения образования в швах пор, трещин, непроваров и других дефектов свариваемые кромки перед сваркой зачищают от шлака, оставшегося после термической резки, ржавчины, масла.
Дуговую сварку ответственных конструкций лучше проводить с двух сторон. Более благоприятные результаты получаются при многослойной сварке. В этом случае, особенно на толстом металле, достигаются более благоприятные структуры в металле шва и околошовной зоне. Однако выбор способа заполнения разделки при многослойной сварке зависит от толщины металла и термообработки стали перед сваркой. При появлении в швах дефектов (пор, трещин, непроваров, подрезов) металл в месте дефекта удаляется механическим путем, газопламенной, воздушно-дуговой или плазменной строжкой и после зачистки подваривается.
На форму провара, долю участия основного металла в формировании шва, на его состав и свойства при сварке низколегированных сталей влияет выбор техники и режима сварки.
Способы сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей
1. Газовая сварка.
В качество присадочного металла используются сварочные проволоки марок Св-08; Св-08А; Св-08ГС; Св-12ГС; Св-08Г2С.
2.Ручная дуговая сварка покрытыми электродами.
Сварочные электроды низкоуглеродистых и низколегированных сталей
|
Назначение электродов |
Марки электродов |
Примечание |
|
Сварка низкоуглеродистых сталей |
ОММ-5, АНО-3, АНО-4, АНО-5, АНО-6, ЦМ-7, ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12, СМ-5 |
Электроды: АНО-1 для низкоуглеродистых и 09Г2 |
|
Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей |
АНО-1, ВСП-1, ВСЦ-2, УОНИ-13/45, ОЗС-2, ОМА-2 |
|
|
Сварка ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей |
МР-3 |
|
|
Сварка ответственных конструкций из низко- и среднеуглеродистых и низколегированных сталей |
ОМА-2, УОНИ-13/55, АН-7, ВСН-3, К-5А, ДСК-50, ОЗС-18, ОЗС-25, ОЗС-33 |
Электроды: а) УОНИ-13/55 для сталей низкоуглеродистых и 14ХГС; б) ВСН-3 для трубопроводов из стали 10Г2 |
Соответствие марок электродов типу электродов
|
Тип электрода по ГОСТ 9467-75 |
Марки электродов |
|
Э42 |
ОММ-5, СМ-5, ЦМ-7, АНО-1, АНО-5, АНО-6, ОМА-2, ОЗС-23 |
|
Э42А Э46 |
УОНИ-13/45, СМ-11, ОЗС-2 АНО-3, АНО-4, МР-1, МР-3, ОЗС-3, ОЗС-4, ОЗС-6, ОЗС-12, ЭРС-1, ЭРС-2, РБУ-4, РБУ-5 |
|
Э46А Э50 Э50А |
Э-138/45Н, УОНИ-13/55К ВСН-3 УОНИ-13/55, ДСК-50, К-5А, ОЗС-18, ОЗС-25, ОЗС-33 |
Режимы сварки под флюсом
|
Толщина металла или катет шва, мм |
Подготовка кромок |
Тип шва и способ сварки |
Диаметр электропроводной проволоки, мм |
Сила тока. А |
Напряжение дуги, В |
Скорость сварки, м/ч |
|
А. Автоматическая сварка стыковых швов |
||||||
|
8 |
Без разделки, зазор 2 ... 4 мм |
Односторонний |
4 |
550 ... 600 |
26 ... 30 |
48... 50 |
|
12 Свыше 16 |
Тоже V-образные |
Двусторонний Односторонний |
5 5 |
650 ... 700 1-й проход 750... 800 2-й проход |
30 ...34 30... 35 |
30... 32 20 ... 22 |
|
Б. Автоматическая сварка угловых швов |
||||||
|
5 |
Без разделки |
Наклонным электродом |
2 |
260 ... 280 |
28 ... 30 |
28 ...30 |
|
7 |
Тоже |
Тоже |
|
500... 530 |
30... 32 |
44 ... 46 |
|
8 |
» |
В лодочку |
3 |
550 ... 600 |
32 ...34 |
28... 30 |
|
12 |
» |
Тоже |
3 |
600... 650 |
32 ... 34 |
18 ...20 |
|
Примечание. Ток постоянной обратной полярности. |
||||||
Режимы полуавтоматической и автоматической сварки в углекислом газе.
|
Толщина металла, мм |
Катет шва, мм |
Зазор, мм |
Число слоев |
Диаметр электродной проволоки, мм |
Сила тока, А |
Напряжение дуги, В |
Скорость сварки оного слоя, м/ч |
Расход газа на один слой, л/мин |
|
Стыковые швы |
||||||||
|
1,2 ... 2,0 |
- |
0,8 ... 1,0 |
1 ... 2 |
0,8... 1,0 |
70 ... 100 |
18 ... 20 |
18 ... 24 |
10 ... 12 |
|
3 ... 5 |
- |
1,6 ... 2,0 |
1 ... 2 |
1,6... 2,0 |
180 ... 200 |
28 ... 30 |
20 ... 22 |
14 ... 16 |
|
6 ... 8 |
- |
1,8 ... 2,2 |
1 ... 2 |
2,0 |
250 ... 300 |
28 ... 30 |
18 ... 22 |
16 ... 18 |
|
8 ... 2 |
- |
1,8 ... 2,2 |
2 ... 3 |
2,0 |
250 ... 300 |
28 ... 30 |
16 ... 20 |
18 ... 20 |
|
Угловые швы |
||||||||
|
1,5 ... 2,0 |
1,2 ... 2,0 |
- |
1 |
0,8 |
60 ... 75 |
18 ... 20 |
16 ... 18 |
6 ... 8 |
|
3,0 ... 4,0 |
3,0 ... 4,0 |
- |
1 |
1,2 |
120 ... 150 |
20 ... 22 |
16 ... 18 |
8 ... 10 |
|
5,0 ... 6,0 |
5,0 ... 6,0 |
- |
1 |
2,0 |
260 ... 300 |
28 ... 30 |
29 ... 31 |
16 ... 18 |
3. Сварка порошковой проволокой.
Оптимальные режимы сварки порошковыми проволоками (нижнее положение)
|
Марка проволоки |
Диаметр проволоки, мм |
Стыковой шов |
Угловой шов в лодочку |
||||
|
Сила тока, А |
Напряжение дуги, В |
Скорость подачи проволоки, м/ч |
Сила тока, А |
Напряжение дуги, В |
Скорость подачи проволоки, м/ч |
||
|
ПП-1ДСК |
1,8 |
200 ... 350 |
25 ... 30 |
... |
200 ... 300 |
26 ... 31 |
- |
|
ПП-2ДСК |
2,3 |
400 ... 450 |
25 ... 31 |
382 |
340 ... 380 |
29 ... 32 |
382 |
|
ПП-АНЗ |
3,2 |
450 ... 525 |
26 ... 32 |
265 |
450 ... 560 |
27 ... 31 |
265 |
|
ПП-АН4 |
2,3 |
500 ... 600 |
28 ... 29 |
382 |
440 ... 475 |
30 ... 34 |
382 |
|
ЭПС-15/2 |
2,2 |
320 ... 360 |
29 ... 32 |
337 |
320 ... 330 |
29 ... 32 |
337 |
Механические свойства швов при сварке низкоуглеродистых сталей порошковыми проволоками
|
Марки проволоки |
σт ,МПа |
σв, МПа |
δ5, % |
Ударная вязкость (Дж/см2) при температуре,°С |
|||
|
+20 |
-20 |
-40 |
-60 |
||||
|
ПП-1ДСК |
- |
536 |
26,0 |
78 |
43 |
8 |
6 |
|
ПП-2ДСК |
360 |
481 |
30,1 |
160 |
139 |
123 |
84 |
|
ПП-АНЗ |
395 |
514 |
30,2 |
- |
126 |
92 |
27 |
|
ПП-АН4 |
416 |
530 |
26,7. |
- |
111 |
129 |
27 |
|
ПП-АН7 |
- |
520 |
28,4 |
199 |
143 |
26 |
12 |
|
ЭПС-15/2 |
416 |
501 |
26,6 |
163 |
140 |
63 |
7 |
4.Электрошлаковая сварка.
Ориентировочные режимы электрошлаковой сварки низкоуглеродистых сталей
|
Толщина металла, мм |
Сила тока на один электрод, А |
Напряжение сварки, В |
Число электродов |
Диаметр (сечение) электродов, мм |
Расстояние между электродами, мм |
Скорость, м/ч |
||
|
подачи электродов |
сварки |
|||||||
|
Проволочный электрод |
||||||||
|
30 70 |
350 ... 370 650 |
32 ... 34 47 |
1 |
2,5 |
- |
172 |
0,9 ... 1,0 |
|
|
|
- |
371 ...400 |
1,0 ... 1,16 |
|||||
|
90 150 200 250 |
600 ... 620 450 ... 500 550 500 ... 550 |
42 ... 46 44 ... 50 46 ... 48 50 ... 55 |
2 |
3,0 |
45... 50 65 90 125 |
300 220 ... 240 250 230... 250 |
1,6 0,8 ... 0:9 0,5 0,4 ... 0,5 |
|
|
340 |
400 ... 450 |
46 ...48 |
3 |
|
110 |
200... 220 |
0,3 |
|
|
Пластинчатый электрод |
||||||||
|
100 200 300 |
1000 ... 1200 1000 ... 1200 1500 ... 1800 |
28 ... 30 28 ... 30 30 ... 32 |
1 2 3 |
10x90 10x90 10х135 |
|
1,6 1,6 1,6 |
0,5 0,5 0,45 |
|
Время последней модификации 1274949930