Сварка стали

Глубины мирового океана бороздят подводные лодки, в жёстких условиях космоса летают космические корабли и спутники, по земле передвигается множество различных транспортных средств. Все эти машины сделаны из стали на стальных станках. И даже сырьё, из которого выплавляют сталь, добывают машины, сделанные из этого же металла.

Не будем зацикливаться на машинах. Современное строительство невозможно вообразить себе без стальной арматуры. Множество гаджетов, делающих жизнь людей более интересной и комфортной, сделано из этого материала. И даже сам человек может носить в себе сталь в виде искусственных суставов, клапанов в сердце и тому подобное.

В связи с этим, давайте сделаем маленький обзор о том, как соединяются различные виды этого металла. Помня о том, что нельзя объять необъятное, остановимся на основных способах соединения деталей, наиболее распространённым из которых является дуговая сварка стали.

Способы соединения стальных конструкций

Чтобы в полной мере понимать особенности сварки различных материалов, необходимо чётко осознавать её место в решении задач по соединению конструкций. Различают два вида конструкций: разъёмные и неразъёмные. Очевидным является то, что сваривание относится к неразъёмным соединениям. Но парадокс состоит в том, что разъёмные соединения собираются из деталей, в изготовлении которых присутствует технология сварки. Так что, с определённой натяжкой можно считать, что без сварки не обходится ни один вид конструкций.

Ещё одно принципиальное различие состоит в способах соединения. Из основных можно рассматривать только два: механический (заклёпки, болты) и молекулярный. В молекулярном способе процесс сварки происходит на молекулярном уровне. Можно, конечно, соединить небольшие изделия специальным клеем или посадить на «саморезы», но эти методы промышленными назвать никак нельзя.

Сваривание различных видов металла

В зависимости от своего химического состава металлы проявляют различные свойства.Эти свойства оказывают сильное влияние и на процессы, происходящие при соединении стальных деталей методом сваривания. Наибольшее значение имеют следующие факторы:

• количество углерода в металле;
• наличие вредных примесей;
• вид и количество легирующих добавок;
• особенности микроструктуры.

Решающее воздействие на сварку различных сталей оказывает наличие в их составе углерода. Количество углерода определяет свойства целого класса сталей, которые называют углеродистыми. Содержание углерода в количестве до 0,25% не оказывает существенного влияния на свойства металла. Дальнейшее повышение количества углерода ведёт как к изменению химических и прочностных свойств, так и к изменению методов сваривания.

В составе стали всегда присутствуют различные добавки. Некоторые из них добавляют для придания металлу новых положительных свойств, некоторые попадают вместе с сырьём. Из добавок, которые попадают с сырьём, особенно часто встречаются сера (S) и фосфор (P). Эти добавки считаются вредными, их содержание стараются снизить до минимального уровня, так как они создают различные виды ломкости металла и сварных швов.

В качестве раскислителя часто добавляют кремний (Si), который в количестве более 1% образовывает тугоплавкие оксиды и снижает свариваемость сталей. В качестве добавок, придающих стали положительные качества, применяют хром (Cr), никель (Ni), ванадий (V), молибден (Mo), титан (Ti) и ниобий (Nb). Медь, в количестве до 1%, повышает устойчивость к коррозии и не ухудшает условия свариваемости.

Таким образом, получается, что большинство видов стали имеют в своём составе те или иные добавки, которые придают им особые, уникальные свойства, сделавшие этот металл самым распространённым конструктивным материалом. Необходимость соединения между собой различных видов металлов привела к созданию множества методов сваривания, с которыми мы хотим вас познакомить.

Сварка низкоуглеродистых сталей

К низкоуглеродистым относят стали с содержанием углерода не более 0,25%. Для ручной сварки таких сталей создано множество типов электродов. Чаще всего используют электроды марок АНО-1, АНО-2, СМ-5, УОНИ 13/45. Наиболее широкое распространение получили следующие виды сваривания такого материала:

• ручная дуговая сварка;
• газовая сварка;
• электрошлаковая;
• автоматическая и полуавтоматическая;
• автоматическая под флюсом током обратной полярности.

Ввиду низкого содержания кислорода относительные показатели количества кремния и марганца повышаются, что обязательно учитывают, когда выбирают режимы сварки. Для повышения прочности сварного шва на листах толщиной более 6 мм. необходимо вести сварку в несколько проходов. Главной особенностью сварных изделий из низкоуглеродистых сталей является повышенная стойкость к межкристаллической коррозии шва из-за малого количества углерода.

Сварка среднеуглеродистых сталей

Сварка деталей из стали, содержащей углерод в количествах от 0,25% и до 0,6%, способствует появлению кристаллических трещин в швах. Кроме того, в процессе остывания создаются структуры малой кристалличности как в шве, так и в прилегающей зоне.

Повысить качество шва позволяют специальные меры:

• предварительное прогревание металлов от 100С до 300С, в зависимости от толщины металла и медленное охлаждение сваренных изделий. Таким образом, высокая температура сварки оказывает менее губительное действие на качество шва;
• использование способов «каскад» и «горка» для сварки толстых листов;
• легирование непосредственно шва кремнием и марганцем;
• применение электродов с низким содержанием углерода: УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, УОНИ 13/65, ОЗС-2.

Сварка высокоуглеродистых сталей

Высокоуглеродистые стали содержат от 0,6% до 2,07% углерода. Большое количество углерода повышает твёрдость этого металла, но снижает пластичность. Такой материал отлично работает при динамических нагрузках и не поддаётся коррозии, что позволяет изготавливать из него детали для различных промышленных устройств, работающих при больших напряжениях и высоких температурах. Эта сталь сохраняет свои свойства до температуры 450С.

Платой за такие уникальные свойства стала хрупкость, полученная после сваривания и, как следствие, склонность к горячим и холодным трещинам. Для нивелирования этого явления применяют способы сварки с предварительным прогревом материала до 400 градусов Цельсия перед свариванием с последующим отжигом и медленным охлаждением до 20С.

Аппараты для сваривания стали

Группа компаний «Кедр» разрабатывает и выпускает инновационные аппараты для сваривания всех видов металла. Сварочное оборудование марки «Кедр» надёжно работает на многих предприятиях России, ближнего и дальнего зарубежья. Кроме высокотехнологичного сварочного оборудования для предприятий, компания выпускает недорогие аппараты для домашнего пользования и мелких предпринимателей.

Обращайтесь на сайт группы компаний «Кедр». Здесь можно ознакомиться с каталогом аппаратов для сваривания, выбрать необходимый и сделать заказ в несколько кликов. Кроме того, можно посоветоваться с продавцом-консультантом и получить консультацию у высококвалифицированных менеджеров. Сварочное оборудование «Кедр» завоевало добрую славу у россиян, пусть оно станет и вашим помощником.