Варится ли сталь 09г2с

Обновлено: 28.04.2024

Низколегированная сталь марки 09г2с за счет своих свойств (малый процент легирующих компонентов) при сварке не перегревается и не закаливается. Это дает возможность варить сталь и конструкции из нее широким рядом электродов для сварки .

Электроды для сварки низколегированных сталей марки 09 г2с с временным сопротивлением разрыву до 60 кг/см2 - обозначаются « У». (ГОСТ 9467-75)

При ручной сварке применяют:

Электроды УОНИИ 13/45 (Э 42а)

Этими электродами сваривают конструкции из стали 09г2с, к которым предъявлены особенные требования. И прежде всего при сварке в очень низких температурах наружного воздуха. Металл сварного шва требует более жестких показателей прочности.

Электроды отличаются минимальным распылением металла при сваривании..

Электроды выбирают в зависимости отих линейного размера, который связан с их диаметрами: от 300 мм до - 450 мм .

Значение диаметра и положение швазадают силу тока( в А.)

По отзывам сварщиков эти электроды оказывают меньшее воздействие на качества наплавленного металла и не ухудшают его свойств. А так же у них отличная способность удаления нагара.

Сваренные швы выдерживают значительные нагрузки, что выгодно отличает эти электроды от других .

Электроды УОНИИ13/55 С (Э 50а)

Этими электродами так же сваривают конструкции из стали 09г2с, к которым предъявлены особенные требования. И прежде всего при сварке в очень низких температурах наружного воздуха (даже в Арктике) После сварки этими электродами металл сварного шва отвечает соответствующим более жестким нормативам по пластичности и ударной вязкости.

Этими электродами возможно делать сварочные швы в любом местонахождении в конструкциях. Работают на обратном постоянном токе .

Металл шва содержит малый процент водорода и имеет повышенную устойчивость к образованию трещин.. Отличаются отличным самоотделением шлака.

Сварка ведется короткой дугой почистым от жировых и прочих загрязнений поверхностям.

Значение диаметра и положение шва задают силу тока( в А.)

Электроды могут дать порообразование , если удлиняется дуга по окисленной поверхности.

Электроды МР-3 (Э 46)

Этими электродами сваривают конструкции и детали из стали 09г2с при всех расположениях шва. Исключение – вертикальный шов сверху вниз. Работают электроды от тока любой полярности от источников питания с напряжением не менее 65 В. Отличает их простота в работе, ими может работать даже новичок в сварке. Это бюджетный вариант сварки, при очень хороших показателях качества.

Разрешается сварка ржавого, влажного, а так же недостаточно очищенного металла. Имеют достаточно высокую производительность сварки.

Сварка швов конструкций и проката средних и больших толщин в нижнем расположении конструкции проводится на более высоких режимах.

Сваривают электродами на короткой длине дуги, но разрешена сварка и на средней длине дуги.

Электроды ОЗС-4 (Э 46)

Электроды с покрытием из оксида титана (рутиловым), с успехом применяют для сваривания деталей и конструкций из стали 09г2с во всех плоскостях. Особенно это важно для сварки в вертикальном расположении швов.. Т.к. эти электроды не выделяют отравляющих газов при сварке.

При работе с этими электродами сокращается время сварки.

Работают электроды от постоянного тока и переменного. Этими электродами можно сваривать даже окисленные конструкции , при этом сохраняется красивый вид шва.

Технология сварки углеродистых и низколегированных сталей

Электроды для сварки низколегированных сталей марки 09 г2с с временным сопротивлением разрыву до 60 кг/см2 — обозначаются « У». (ГОСТ 9467-75)

Электроды выбирают в зависимости отих линейного размера, который связан с их диаметрами: от 300 мм до — 450 мм .

Они применяются прежде всего в ответственных конструкциях.

Технология

Ручная дуговая сварка – наиболее распространенный метод соединения материалов сварочных конструкций, при котором вручную:

Работа проводится покрытыми электродами. Способ заключается в горении сварочной дуги с электрода на свариваемый предмет. Кромки изделия оплавляются, металл электродного стержня и покрытие электрода расплавляются. Основной металл и материал электрода кристаллизуются, образуя сварной шов.

Схема ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Используемые электроды и оборудование

Марка и тип выбираются с учетом:

назначения изделия;
степени его ответственности.

Типы электродов металлических покрытых для ручной дуговой сварки низколегированных сталей прописаны в ГОСТ 9467-75.

Информация об электродах для сварки низколегированных конструкционных сталей представлена в таблице.

Какими электродами воспользоваться при сварке труб — основные виды, их характеристики и особенности

Для сварочных работ без электрода не обойтись. На сегодня рынок предлагает более двухсот видов, в которых сложно разобраться. Ведь каждый стержень предназначен для отдельного вида работы.

Шов газовых или водопроводных труб должен быть особенно прочным. С помощью, каких электродов этого можно добиться, мы поговорим с вами в этой статье.

Как обеспечить надежность сварочного шва, так, что бы он мог выдерживать высокое давление? Каким должен быть состав стержня для труб насосно-компрессорные трубы (НКТ)?

В нашем обзоре мы поможем новичку разобраться с широким выбором электродов.

Как варить нержавейку полуавтоматом

Часто детали для соединения могут располагаться в труднодоступных местах. Сварка нержавеющей стали полуавтоматом обеспечивает надежный шов, который защищен от преждевременного износа.

Подготовка металла

Перед выполнением работ по соединению присадочной проволокой необходимо подготовить детали:

в месте соединения удаляют все загрязнения;
проводят обезжиривание металла, для надежности шва и защиты от трещин, помогут при этом растворители;
для удаления избыточной влаги детали рекомендуется нагреть до значения 100°С.

Техническая схема сварки

Для соединения нержавеющих сплавов при помощи сварки применяют три метода:

для деталей маленькой толщины необходим метод короткой дуги;
при струйном переносе получают сварное соединение нержавейки при деталях большой толщины;
импульсный метод считают универсальным.

Технологический процесс требует выполнения некоторых правил:

для хорошего обзора необходимо горелку располагать под отрицательным углом к шву;
головку следует вести на расстоянии 12 мм от поверхности металла;
проволока должна плавиться небольшими порциями, без больших капель.

Сварщику рекомендуется выполнять ряд требований:

сварка ведется при обратной полярности клемм;
значением угла регулируется качество и ширина шва;
длина вылета присадочной проволоки должна составлять не более 12 мм;
в место шва необходимо подавать осушенный газ, при расходе до 12 м3/мин;
для предотвращения появления брызг поверхности обрабатывают раствором мела;
начало и окончание шва рекомендуется делать на некотором расстоянии от края деталей.

Исправление дефектов

При выполнении сварочных работ в местах соединения могут возникать деформации, происходит это в результате нагрева. Для устранения следует выполнять следующее:

Для получения шва необходимо изучить теоретическую часть, а также выполнить пробную сварку на образцах.

Сварочный электрод для газовой сварки

Какими же характеристиками должен обладать стержни для сварки трубы, предназначенной для газовой магистрали?

Выделим несколько марок: ОК-46, ЛБ-52 и УОНИ-13\55. Стержни бренда ОК-46 считается универсальным, так как обладает рутиловым покрытием. Перечисленный расходный материал хорошо подходить к деталям с широким зазором, а также к трудам НКТ.

Упомним ещё один электрод, — LB 52U низкопроводной группы с основным видом покрытия. Содержания в небольшом количестве водорода позволяет обеспечить особенно крепкий шов, применяется для газопроводов и нефтепроводов из прочной стали.

В работе с таким исходным материалом дуга держится стабильно и полностью проникает в металл.

Сварочные стержни ESAB МТК-01К обеспечить шов на достойном уровне в сложных участках, например, таких, как поворотных и неповоротных стыков.

Их можно применять на деталях из углеродной и низколегированной стали. Подходит для работы как на постоянном токе, прямой и обратной полярности. Сварка проходит легко, дуга горит стабильно, встречается незначительное разбрызгивание металла.

Чем лучше сварить систему отопления

Когда пришло время поменять дома отопительную систему, без сварки не обойтись. Здесь понадобятся стержни, способны создать довольно прочный шов.

Такими могут стать УОНИ 13\45 с диаметром 3 мм. Они чувствительны к ржавчине, поэтому деталь, с которой вы собираетесь работать, нужно будет тщательно зачистить. Сварку выполнять короткой дугой.

Процесс сварки труб очень сложный, в нюансах которых может разобраться специалист. Только опытный сварщик сможет точно определить, какими электродами воспользоваться. В список рекомендуемого стержня можно отнести: Э42А, Э-09Х1МФ и ЦЛ-20.

Они также способны создать крепкий шов при работе с теплоустойчивой сталью. Если нужно соединить коррозионно-стойкий металл хорошо подойдут стержни марки ЦЛ-9.

Шов получается стойким, сварка проходит практически во всех направлениях, но перед работой деталь нужно прокалить.

Если нужно сварить трубы с повышенным давлением, например под горячую воду, хорошо подойдет марка МР-3. Это электроды предназначены для сварки конструкций из малоуглеродистых сталей.

Ими же можно воспользоваться и для труб НКТ. Они изготовлены из особенной проволоки, технология которых позволяет создать неразъемные соединения.

Какие же стержни понадобятся для монтажа водопровода

Монтаж водопроводных труб одна из наиболее часто встречающихся видов работы. Соединение труб стали лучше подбирать электроды диаметром 2-3мм, марок МН-5, МНЖ 5, НЖ 13, МНЧ-2.

Когда нужно сделать вертикальный шов рекомендуем электроды МНЧ-2. Для работы в холодном и горячем режимах — ЦЧ-4. При подборе электродов следите за покрытием, для водопроводных труб оно должно быть толстым.

Приобретайте стержни с обмазкой, они помогут защитить от избыточного влияния кислорода.

Как провести сварку труб НКТ

При работе с насосно-компрессорными трубами понадобиться специальные электроды способные справится с довольно сложной задачей. Мы можем порекомендовать стержни бренда УОНИ 13\45 или 13\55.

Такие электроды применяют для углеродистых и низколегированных деталей из стали. А трубы НКТ изготавливают из особо прочного металла.

Шов с помощью продукции марки УОНИ способны выдержать динамические нагрузки при низких температурах, высокое давление.

Правильный подбор электродов для сварки очень важен, но во многом еще зависит и сварочный аппарат, которым вы воспользуетесь.

Разобраться в тонкостях сварочного дела вам сможет помочь опытный специалист, с хорошим багажом знаний и опытом. А верный выбранный режим на инвентаре обеспечит положительный исход сварки.

Электроды для сварки низколегированных сталей

Сварка низколегированных сталей, которые имеют предел текучести не более 390 МПа, не представляется трудной. Она практически ничем не отличается от сварки низкоуглеродистых сталей. Стали данного вида не закаливаются и не расположены к перегреву, который ведет к снижению пластических свойств. Однако стоит помнить, что с увеличением содержания углерода свойства стали меняются.

Например, стали 15ХСНД и 14Г2 содержат в своем составе 0,18% углерода и имеют склонность к образованию закалочных структур и перегревам в зоне влияния температуры. По этим причинам при сваривании сталей данного вида нужно подбирать оптимальный режим, который не будет допускать образование закалочных структур и перегрева металлической конструкции. Сваривание производится с использованием электродов диаметром 4 – 5 миллиметров. Сварочный процесс происходит в несколько шаров. Если толщина свариваемого металла превышает толщину в 15 миллиметров, то сваривание производится методом блоков или каскадом, однако металл в зоне сварке до высокой температуры не разогревается, чтобы не допускать перегрева зоны влияния.

Для сварки популярных низколегированных сталей 15ХСНД и 14Г2 используют сварочные электроды Э55 и Э50А, которые перед использованием необходимо прокаливать. При сварке сталей 09Г2С, 14Г2 и 10Г2С1 используются электроды, имеющие в своем составе 18 процентов углерода. Этими электродами являются Э42 и Э50А. Проведение сварочных работ со сталями с пределом текучести более 390 МПа требует большего внимания. Сталь с такими свойствами склонна к образованию кристаллизационных трещин, однако она менее подвергается перегреву околошовной зоны, потому что является легированной. Сварку такой стали выполняют электродами Э60, Э50А и Э55. Сварочные электроды Э60 используются для сваривания низколегированной стали во всех пространственных положениях сварочного шва, а также для работы с ними нужно использовать постоянный ток обратной полярности.

Для сварки таких видов сталей можно использовать электроды УОНИ 13/55, ПСК-50 и СК»-50. Низколегированные виды сталей перед свариванием нужно обязательно тщательно подготавливать к сварке. Их нужно очищать от ржавчины и разного рода загрязнений. Свариваемый металл и прилегающие к нему его части должны быть очищены на 20 миллиметров. Кроме этого, все обвисающие части металла и выступы должны быть обработаны абразивным инструментом и стать в один уровень с остальным металлом. Если толщина свариваемого металла составляет более 25 миллиметров, то сваривание нужно производить с использованием местного подогрева при температуре 120 – 160 градусов. Однако если температура окружающей среды составляет -15 градусов по Цельсию и ниже, то предварительный местный подогрев металла обязателен, независимо от толщины свариваемого изделия или от его формы и массы. Таким образом, поддерживая необходимую температуру металла при сваривании, Вы сможете проводить сварочный процесс низколегированных сталей успешно.

Особенности процесса

Низколегированная сталь – материал, относящийся к группе удовлетворительно свариваемых металлов, которые соединяются почти всеми видами сварки.

Сварка низколегированной стали выполняется труднее низкоуглеродистой конструкционной. Она более чувствительна к тепловым воздействиям. Следует учитывать, что содержание в материале более 0.25% углерода может привести к формированию закалочных структур и трещин в шве, а выгорание углерода – к образованию пор.

Во избежание формирования закалочных мартенситных структур деталь подогревают, применяют многослойную сварку с соблюдением между наложением слоев металла в шов минимального интервала времени. Материал покрытых электродов выбирается с низким содержанием фосфора, углерода и серы. Это способствует увеличению стойкости шва против кристаллизационных трещин.

Соединение хромокремнемарганцовистых сталей

Сварка низколегированных сталей

Основы сварочного дела

Низколегированные стали получили большое применение В СВЯЗИ с тем, что они, обладая повышенными механическими свойствами, позволяют изготовлять строительные конструкции более легкими и экономичными. Для изготовления различных конструкций промышленных и гражданских сооружений применяются стали марок 15ХСНД, 14Г2, 09Г2С, 10Г2С1, 16ГС и др. Для изготовления арматуры железобетонных конструкций и сварных труб применяют стали 18Г2С, 25Г2С, 25ГС и 20ХГ2Ц. Эти стали относятся к категории удовлетворительно свариваемых сталей; содержат углерода не более 0,25% и легирующих примесей не более 3,0%. Следует учитывать, что при содержании в стали углерода более 0,25% возможно образование закалочных структур и даже трещин в зоне сварного шва. Кроме того, выгорание углерода вызывает образование пор в металле шва.

Толщина металла, мм.

Диаметр электрода, мм.

Сварочный ток, А.

при высоких скоростях, но при малой погонной энергии. В зимних условиях сварку конструкций из стали 15ХСНД, 15ГС и 14Г2 можно производить при температурах не ниже — 10°С. При более низких температурах зону сварки на ширине 100. 120 мм по обе стороны от шва предварительно нагревают до Ю0. 150°С. При температуре —25°С сварка не допускается.

Выбор параметров режима сварки

Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.

Диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от типа сварного соединения, толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве.

Сходства и отличия стали 10г2 и 09г2с

У многих производителей есть проблемы с покупкой стали 10Г2, поэтому возникает вопрос, чем ее заменить. Ближайшим аналогом является 09Г2С. Оба металла относятся к классу прочности С355, сплавы обладают схожими свойствами. В некоторых случаях один материал заменяют другим, но их химический состав немного отличается, это необходимо учитывать при выборе.

Химический состав – сравнение

Любая сталь является сплавом двух основных компонентов: C и Fe. Категория металла определяется концентрацией углерода и дополнительными добавками. Если введены легирующие элементы (никель, хром, молибден, марганец, кобальт и т.д.), материал называется легированным.

Марка 10Г2

Эту сталь относят к группе конструкционных легированных. Она является марганцовистой. Сплав содержит основные компоненты в таком количестве:

от 0,07 до 0,15% углерода;
до 1,6% марганца;
от 0,17 до 0,37% кремния.

Кроме этих элементов, в составе присутствуют никель (до 0,3%), сера (не более 0,035%), фосфор (до 0,0349%) и медь (до 0,29%). Эти составляющие есть точно в таких же количествах и в стали 09Г2С. Ключевое отличие 10Г2 в более высоком содержании Si. Но в остальном она также относится к низколегированным металлам.

Марка 09Г2С

Это разновидность предназначена для сварных конструкций. Из-за химического состава она относится к легированным кремнемарганцевистым металлам. Согласно ГОСТ 27772-88, считается аналогом конструкционного материала С345. Расшифровка обозначает, что этот сплав содержит:

0,09% углерода (отсюда и первый показатель в наименовании);
2% марганца (дает аббревиатуру Г2);
до 1% кремния (из-за такого малого содержания после буквы С нет цифры).

Процент легирующих компонентов невысокий. Материал входит в категорию низколегированных. В отличие от 10Г2, марка 09Г2С включает еще и ванадий (до 0,12%), мышьяк (не более 0,08%) и азот (до 0,008%). Общее количество легирующих компонентов не превышает 2%, поэтому сталь является низколегированной.

Сравнение механических свойств

Сплавы 09Г2С и 10Г2 имеют очень схожие механические характеристики. Они немного отличаются по вязкости и сопротивляемости к разрыву.

Хрупкость

Если сравнивать по этому параметру, то оба материала после обработки (отпуска) не становятся хрупкими. Их структура гарантирует стойкость при сильном нагревании, поэтому при проведении сварочных работ трещины возле сварного шва не образуются. Металлы сваривают без каких-либо ограничений газовой или электродуговой сваркой.

Вязкость

Параметр показывает способность поглощать энергию при деформации, разрушении из-за ударов. Показатель влияет на склонность к крошливости, ломкости. При сравнении ударной вязкости при температуре +20 градусов отличие сплавов ощутимо:

горячедеформированные трубы из 10Г2 демонстрируют 1180 кДж/м2;
листы из 09Г2С имеют показатель при таких условиях 590 кДж/м2.

Временное сопротивление разрыву

Точные значения по этому параметру зависят от вида продукции, изготовленной из металла. Его проверяют путем растяжения, когда изделие при деформации начинает разрушаться:

Листы, трубы и пруток из 10Г2 при +20 градусах обладают временным сопротивлением в пределах 400-440 МПа. Относительное удлинение при разрыве составляет 21-29%.
Металлопрокат из стали 09Г2С имеет сопротивление немного выше: от 430 до 490 МПа. Относительное удлинение — 20-21%.

Разница в применении

Из-за разного химического состава и отличия в механических характеристиках у каждого металла свое использование:

Сталь 10Г2 в основном применяют как сырье для производства крепежей и других деталей, которые испытывают значительное давление. Материал используют при температуре от -70 оС. Из него изготавливают арматуру, трубопроводы, металлические конструкции, змеевики, изогнутые отводы, штуцеры и патрубки, элементы конденсаторов и теплообменников. Изделия проходят закалку и отпуск. Состав пригоден для бесшовных труб, полученных методом горячей деформации. Сплав легко обрабатывать резкой, если применять резаки из твердых материалов.
Сталь 09Г2С необходима для изготовления элементов сварных конструкций, производства деталей. Продукцию эксплуатируют в диапазоне от -70 до +425 градусов, в том числе под давлением. Из нее изготавливают паровые котлы, емкости и аппараты. Металлические элементы находят применение в машиностроении, нефтяной и химической промышленности, в судостроении.

Заготовки из обоих сплавов хорошо свариваются по любой технологии сварки. Для этого не нужно выполнять какие-либо подготовительные операции, прогревать места соединения. Легкая свариваемость достигается за счет небольшого содержания углерода. Поскольку оба вида металла выдерживают низкие температуры, то изделия из них используют в северных регионах при добыче нефти и газа. Они демонстрируют высокую устойчивость к износу.

Можно ли заменить 10Г2 на 09Г2С

Обе разновидности являются взаимозаменяемыми, поэтому в случае отсутствия одного металла смело можно применять другой. Кроме этого, сталь 09Г2С заменяют марками 09Г2, 09Г2ДТ, 09Г2Т. Если речь идет о замене импортными материалами, то подойдет 9SiMn16 из Румынии, венгерский сплав VH2, 09G2S из Болгарии, китайский 12mn, 13Mn6 и 9MnSi5 из Германии, SB49 из Японии.

10Г2 замещают такими аналогами как 09Г2, 10ГС1. Из зарубежных допускается использовать металл 1513 из США или 201 из Великобритании.

Вывод

Сравниваемые марки стали близки по химическому составу и обладают схожими механическими свойствами. По хрупкости, свариваемости, температурным режимам эксплуатации они не отличаются. В большинстве случаев их заменяют друг другом. Также для замены доступны импортные аналоги.

Наша компания предлагает сталь 10Г2 (под заказ из Китая), а также трубные изделия из марки 09Г2С по доступным ценам. Чтобы заказать продукцию, оставьте заявку на сайте или позвоните по телефону.

Сварка труб из стали 20

Материал относится к малоуглеродистым конструкционным сталям. Из него изготавливают широкий ассортимент проката: от поковок до прямошовных патрубков.

Сырье обладает хорошей свариваемостью и не требует предварительного подогрева. Последующая термообработка также не требуется. После обработки сплав не теряет прочности, надежности, а полученный шов (рубец) выдерживает значительное механическое воздействие.

Способы сварки

Трубные конструкции из ст20 сваривают по-разному. Наиболее распространены три технологии:

термическая: к ней относятся газовая, лазерная, плазменная, дуговая, электронно-лучевая;
механическая: в эту группу входит состыковка металлоизделий трением и взрывом;
термомеханическая: комбинированный способ подразумевает воздействие на металл повышенной температурой и механическими усилиями. Подходит для скрепления малогабаритных частей.

Кроме того, выделяют подвиды в зависимости от способа проведения работ: механизированную и ручную технологии.

Для низкоуглеродистого сплава двадцать оптимально подходит электросварка (полуавтоматическая в среде защитных газов, автоматическая с применением проволоки, ручная дуговая, ручная аргонодуговая). Газовую используют реже: она представляет повышенную опасность из-за баллонов с газом, который находится под повышенным давлением.

Регламентирующий стандарт

Основные требования, которым должны соответствовать физико-химические свойства ст. 20, прописаны в ГОСТ 1050-2013.

В России действуют несколько госстандартов, которые касаются типологии сварочных способов. Так, виды сварочных швов прописаны в ГОСТ 14771-76, 5264-80.

Стандарты на сварные соединения, правила аттестации сварщиков содержатся в ГОСТ 5264-80, 8713-79, 11533-75 и др.

Технология сварки

Обычно делится на три этапа: подготовительный, непосредственно металлообработка, завершающий. По нормативам в первый входит очистка поверхности заготовок от грязи, жира; выравнивание стальных труб в месте стыка; подбор подходящего режима сваривания. Зачистка краев элементов от окалины, заусенцев и обезжиривание поверхностей позволит избежать дефектов в полученном шве.

После подготовительных мероприятий приступают ко второму этапу – свариванию.

Включают сварочный аппарат, к которому присоединен кабель с держателем стержней. Выбор источника тока, режима зависят от толщины деталей, опыта сварщика, метода работ. Также необходимо зафиксировать на обрабатываемых заготовках земляные контакты.
Выполняют предварительный подогрев (для стали двадцать он не требуется).
Устанавливают прихваточные швы. Их размеры, количество определяются толщиной металла на деталях, размером заготовок.
Осуществляют проварку изделий по контуру.

На завершающем этапе сварной рубец очищают от шлака. Остывший затвердевший покров отбивают молотком. С помощью жесткой щетки его зачищают от окалин, брызг раскаленного металла, наплывов. Если количество образований большое, задействуют шлифовальную машинку или болгарку. После полученные рубцы осматривают, чтобы исключить дефекты или непроваренные участки. В промышленных условиях для визуального контроля используют рентген-просвет.

Какими электродами варить трубу

При работе не обойтись без расходных материалов – электродных прутков. Они представляют собой металлический стержень, на поверхность которого нанесено специальное покрытие (обмазка). Оно обеспечивает защитный слой (пленку), который предотвращает попадание в шов кислорода и азота.

Виды оборудования по типу защитного слоя:

с рутиловой пленкой ‒ нужны для создания угловых швов, прихваток;
с целлюлозным покрытием ‒ используются для скрепления объектов с большим диаметром. Позволяют создавать кольцевые, вертикальные швы;
с рутилово-целлюлозным слоем ‒ комбинация востребована при выполнении сложных конструкций (например, вертикального шва сверху вниз).

При подборе стержней учитывают несколько факторов: режим функционирования, мощность аппаратуры, условия, при которых выполняется работа, качество металла и другие. Выбор сердечника строго регламентируется специальными документами.

Электроды для трубопроводов под давлением

Для присоединения трубных секций из ст.двадцать оптимальны прутки Э42А УОНИ-13/45. Если в их составе присутствуют материалы 30ХМА, 20Х3МВФ, лучше выбрать оборудование ЭП-60, ЦЛ-19ХМ, ВСН-2.

Также для стыковки магистралей высокого давления применяют марки ОК 74.70, ОК 53.70. Последние покрыты специальным флюсом, позволяют проводить качественную обработку сетей, которые созданы на основе малоуглеродистых сталей. В результате получается сварное соединение, которое обладает повышенной пластичностью, хорошей ударной вязкостью.

Электроды для газопроводов

Для газопровода используют несколько марок. Наиболее универсальной считается ОК-46. Она обеспечивает качественный шов, поэтому часто используется при обработке ответственных сооружений (в т.ч. в судо- и авиастроении).

Прочные долговечные швы в поворотных и неповоротных местах газовых магистралей позволяют получить марки ЛБ-52, УОНИ-1355, МТГ-01К. Для этих стержней характерна стабильная дуга, легкое удаление шлакового покрова, небольшое разбрызгивание.

Электроды для нефтепроводов

Среди отечественных элементов наибольшее распространение получили сертифицированные марки ЛЭЗ ЛБгп. Устройства с диаметром 2,5 - 4 мм покрыты кремнием, серой, углеродом, марганцем.

Также для нефтепроводов применяют оборудование иностранных производителей: ОК 53/70 (Швеция), LB 52U (Япония) и др.

Электроды для тепловых сетей

Для создания короткой дуги часто используют марку ЦЛ-9 с низким содержанием водорода. Она позволяет работать в любом пространственном положении, но выделяет токсичные ядовитые вещества при горении. Также для тепловых сетей выбирают проволоку Э42А, Э-09Х1МФ, УОНИИ-13/45.

Сварка труб из стали 20 и 09г2с

Сплавы отличаются невысоким содержанием углерода. Они не закаливаются, не склонны к перегреву, устойчивы к образованию трещин. Для ручного или автоматического скрепления конструкционных слаболегированных веществ 09Г2С и 20 подходит оборудование УОНИ-13.55, Э42, АНО-21, ОЗС-12, МР-3 ЛЮКС. При соблюдении технологии, грамотного подбора сырья и аппаратуры получается прочный участок сварного соединения.

Высокопрочные стали и особенности их сварки

Стали с пределом прочности свыше 1500 МПа называются высокопрочными. Такой предел достигается подбором химического состава и наиболее подходящей термической обработкой. Данный уровень прочности может образовываться в среднеуглеродистых легированных сталях (40ХН2МА, 30ХГСН2А) путем использования закалки с низким отпуском (при 200…250оС). Легирование таких сталей W, Mo, V затрудняет разупрочняющие процессы, что снижает порог хладоломкости и повышает сопротивление хрупкому разрушению. Как варить металл, если перед вами высокопрочная сталь? Сварка высокопрочных сталей отличается использованием некоторых дополнительных технологических приемов (сварка каскадом, горкой, секциями, предварительный подогрев, применение мягкой прослойки и других).

Закаленные стали (структура)

Изотермическая закалка среднеуглеродистых легированных сталей придает им немного меньшую прочность, но большую вязкость и пластичность. Поэтому они более надежны в эксплуатации, чем низкоотпущенные и закаленные. Низкоотпущенные и закаленные среднеуглеродистые стали с высоким уровнем прочности обладают повышенной восприимчивостью к концентраторам напряжения, склонностью к хрупкому разрушению. Из-за этого их рекомендуют использовать для работы, связанной с плавным нагружением.

К высокопрочным сталям можно отнести так называемые рессорные (пружинные) стали. Они содержат 0,5…0,75% С и дополнительно легируются другими элементами. Термообработка легированных рессорных сталей (закалка 850…880оС, отпуск 380…550оС) обеспечивает получение высокой прочности и текучести. Может применяться изотермическая закалка. Сварка рессорной стали выполняется с обязательной предварительной термообработкой, с подогревом в процессе сварочных работ и дальнейшей термической обработкой.

Мартенситно-стареющие стали (04Х11Н9М2Д2ТЮ, 03Н18К9М5Т) также относятся к высокопрочным сталям. Они превосходят среднеуглеродистые легированные стали по конструкционной прочности и технологичности. Для таких сталей характерны высокое сопротивление хрупкому разрушению, низкий порог хладоломкости и малая чувствительность к надрезам при прочности около 2000 МПа. Мартенситно-стареющие стали являются безуглеродистыми сплавами железа с никелем и дополнительно легированы молибденом, кобальтом, алюминием, хромом, титаном и другими элементами. Эти стали имеют высокую конструкционную прочность в диапазоне температур от криогенных до 500оС и применяются в изготовлении стволов артиллерийского и стрелкового оружия, корпусов ракетных двигателей, зубчатых колес, шпинделей и так далее.

Свариваемость высокопрочных сплавов

Для изготовления тяжело нагруженных машиностроительных изделий,сосудов высокого давления и других ответственных конструкций используют среднеуглеродистые высокопрочные стали, которые после соответствующей термообработки обладают прочностью 1000…2000 МПа при достаточно высоком уровне пластичности. Необходимый уровень прочности при сохранении высокой пластичности достигается комплексным легированием стали различными элементами, главные из которых никель, хром, молибден и другие. Эти элементы упрочняют феррит и повышают прокаливаемость стали. Подогрев изделия при сварочных работах не снижает скорости охлаждения металла до значений, меньших критических, и способствует росту зерна, что приводит к возникновению холодных трещин и вызывает уменьшение деформационной способности.

Поэтому такие металлы сваривают без предварительного подогрева, но с применением специальных приемов сварочных работ (блоками, каскадом, короткими или средней длины участками). Также применяют специальные устройства, которые подогревают выполненный шов и тем самым увеличивающие время пребывания его в определенном температурном интервале. Для увеличения времени нахождения металла околошовной зоны при температуре выше точки образования мартенситной структуры накладывают так называемый отжигающий валик, границы которого находятся в пределах металла шва.

Во избежание трещин при охлаждении сварного соединения, необходимо использовать такие сварочные материалы, которые обеспечили бы получение металла шва, обладающего большой деформационной способностью. Это достигается, когда наплавленный металл и металл шва будут менее легированы, чем свариваемая сталь. При этом шов будет представлять как бы мягкую прослойку с временным сопротивлением, но с повышенной деформационной способностью. Чтобы обеспечивалась технологическая прочность сварных швов, выполненных низколегированными сварочными материалами, углерод в шве должен содержаться в количестве не более 0,15%.

Когда производится сварка закаленной стали, то после прохождения сварочной дуги на зону сварного соединения рекомендуется подавать охладитель. Это делается для уменьшения степени разупрочнения околошовной зоны. В качестве охладителя может служить душевая вода, сжатый воздух или паровоздушная смесь — в зависимости от состава свариваемого материала. Такое охлаждение снижает время нахождения металла в зоне высоких температур.

Художественная ковка — это настоящее искусство. Более подробную информацию об этом занимательном занятии читайте в нашей статье.

Технология сварочных работ по соединению высокопрочных сталей

При сварке среднелегированных глубокопрокаливающихся высокопрочных сталей нужно подбирать такие сварочные материалы, которые обеспечат получение швов с высокой деформационной способностью при минимальном количестве водорода в сварочной ванне. Это достигается применением низколегированных сварочных электродов, которые не содержат в покрытии органические вещества и подвергнутых высокотемпературной прокалке (низководородистые электроды). При этом нужно исключить другие источники насыщения сварочной ванны водородом в ходе сварки (ржавчина, влага и другие). Высокая технологическая прочность получается при следующем содержании легирующих элементов в металле шва: С — не более 0,15%; Si — не более 0,5%; Ni — не более 2,5%; Mn — не более 1,5%; Cr — не более 1,5%; V — не более 0,5%; Mo — не более 1,0%.

Повышение свойств шва до нужного уровня возможно путем легирования металла шва за счет основного металла. Необходимые прочностные характеристики металла шва достигаются легированием его элементами, которые повышают прочность, но не снижают его ударную вязкость и деформационную способность. Для сварки среднеуглеродистых высокопрочных сталей нужно выбирать сварочные материалы, содержащие легирующих элементов меньше, чем основной металл.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Для сварки среднелегированных высокопрочных сталей используют электроды типов Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и других по ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 9467-75. Если сталь перед сваркой подвергалась термической обработке на высокую прочность (закалка с отпуском или нормализация), а после сварки — отпуску для снятия напряжений и выравнивания механических свойств сварного соединения, то критерием определения температуры предварительного подогрева будет такая скорость охлаждения, при которой происходила бы частичная закалка околошовной зоны. При этом гарантируется отсутствие трещин в процессе сварки и до проведения дальнейшей термообработки.

Для улучшения свариваемости закаленных металлов необходимы специальные электроды

В том случае когда термообработка сварного изделия не может быть сделана, например, из-за крупных габаритов, на кромки детали, подлежащие сварке, наплавляют незакаливающийся слой металла аустенитными или низкоуглеродистыми электродами. Толщина этого слоя должна быть такой, чтобы температура стали под слоем в процессе сварки не превышала бы температуру отпуска при термообработке деталей с наплавленными кромками. Такие детали сваривают аустенитными или низкоуглеродистыми и низководородистыми электродами без подогрева и дальнейшей термообработки. Режим сварки принимают согласно рекомендациям для аустенитных электродов.

Сварочные работы в защитных газах

Высокое качество сварных соединений из среднеуглеродистых высокопрочных сталей толщиной 3…5 мм достигается при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом. Присадочный материал для дуговой сварки в защитных газах следует выбирать в зависимости от газа, в среде которого происходит сварка. Первый слой выполняют без присадки с полным проваром кромок стыка, второй — с поперечными низкочастотными колебаниями электрода и механической подачи присадочной проволоки. Возможно и выполнение третьего слоя с поперечными колебаниями электрода без присадочной проволоки на небольшом режиме для обеспечения постепенного перехода от шва к основному металлу.

Для повышения проплавляющей способности дуги при аргонодуговой сварке применяют активирующие флюсы, которые позволяют исключить разделку кромок при толщинах 8…10 мм. Также используется флюс, представляющий собой смесь компонентов (TiO2, SiO2, NaF, Cr2O3). Такой метод с активирующим флюсом эффективен при механизированных способах для получения равномерной глубины проплавления. Неплавящийся электрод при таком способе сварки выбирают из наиболее стойких в эксплуатации марок вольфрама.

Современная аргоновая горелка

При выполнении сварки среднелегированных высокопрочных сталей в защитных газах (в основном инертных или их смесях с активными) применяют низкоуглеродистые легированные и аустенитные высоколегированные проволоки, например, Св-08Х20Н9Г7ТТ, Св-03ХГН3МД, Св-10ХГСН2МТ, Св-10Х16Н25-АМ6, Св-08Х21Н10Г6. Однако равнопрочности металла шва и свариваемой стали получить не удается. В данном случае можно обеспечить равнопрочность за счет эффекта контактного упрочнения мягкого металла шва. Этот эффект может быть реализован при использовании так называемой щелевой разделки, которая представляет собой стыковые соединения с узким зазором.

Сварка под флюсом

Конструктивные элементы подготовки кромок для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом выполняют в соответствии с ГОСТ 8713-79. Однако в диапазоне толщин, для которого возможна сварка без разделки и со скосом кромок, последней следует отдать предпочтение. При механизированной сварке под флюсом необходимы подготовка кромок, техника и режимы сварки, при которых доля основного металла в шве была бы минимальной. Но такая методика повышает вероятность образования в сварочных швах горячих трещин.

Выбор флюса осуществляется в зависимости от марки электродной проволоки. При использовании низкоуглеродистой проволоки сварку выполняют под кислыми высоко- и среднемарганцовистыми флюсами. При использовании низколегированных проволок лучшие результаты обеспечивает применение низкокремнистых и низкомарганцовистых флюсов. Сварку среднелегированных высокопрочных сталей аустенитной проволокой марок Св-08Х21Н10Г6 или Св-08Х20Н9Г7Т производят только под безокислительными или слабо окислительными основными флюсами.

Электрошлаковая сварка

Схема процесса сварочных работ

Данный вид сварочных работ рационально применять для соединения толстолистовых конструкций из среднелегированных высокопрочных сталей. Основные типы и конструктивные элементы сварных соединений и швов при этом должны соответствовать требованиям ГОСТ 15164-78. Электродные проволоки при сварке плавящимся мундштуком и проволочными электродами выбирают из числа групп легированных или высоколегированных проволок по ГОСТ 2246-70. Для предупреждения трещин в околошовной зоне при сварке жестко закрепленных элементов необходимо применять предварительный подогрев до 150…200оС.

Низкая скорость охлаждения околошовной зоны при электрошлаковой сварке приводит к длительному пребыванию ее в зоне высоких температур, вызывающих рост зерна и охрупчивание металла. В связи с этим после электрошлаковой сварки среднелегированных высокопрочных сталей необходимо выполнить высокотемпературную термообработку сварных изделий для восстановления механических свойств до нужного уровня. Время с момента окончания сварки до проведения термообработки должно регламентироваться.

Читайте также: