Сварка стали 30 мм

Обновлено: 27.04.2024

Думаю в теме нада расписать более четкие указания по технологии тем более, что литература по вопросу есть. Давайте ближе к делу решать вопрос.

samodelkin

Я люблю этот Форум!

Пока ждал что народ скажет, перечитывал буржуйскую книгу по сварке ферм. Они раньше варили из 1025, это примерно наша ст20.
Так вот пишут что с переходом на 4130 появилась возможность существенно экономить вес. Если к примеру из 1025 труба была диаметром 7\8 и толщиной 0.49 из 4130 стало можно использовать 3\4 и толщиной 0.35
Может кто скажет что это не существенно, но наши еропланы не тонны весят и лишние килограммы возить с собой ни к чему!
Единственное достоинство ст20 это толстая стенка трубы, особенно для неопытного сварщика.
Сейчас некоторые свои мысли напишу по этому поводу.

Помаленьку начнем.
Собственно почему 30хгса? Для фермы нам требуется определенный ассортимент труб, который еще можно найти. И надо сказать не так много сталей выпускается в нужном нам ассортименте. При этом чем крепче сталь тем тоньше трубу мы можем использовать. Не наша вина что у нас молибдена нет.

Так вот , что такое 30хгса. Это сталь которая способна очень сильно закаливатся. Как известно, почти все стали в закаленном состоянии становятся хрупкими, и чем больше в стали углерода тем она крепче и соответственно более хрупкая. Сответственно в такой стали возможно образование трещин. НО
Для того чтобы трещины образовались, нужна сила которая заставит их образоватся. Я с большой уверенностью могу сказать, что если просто закалить кусок 30хгса и положить ее, то трещин не будет! Им неоткуда будет взятся.
Довольно долго описывать все процессы, но давайте хотя бы коротко рассмотрим что происходит со сталью при сварке.

Если взять сварочный шов, то в самом шве, там где металл плавится, он будет в состоянии глубокого отжига. Если двигатся в сторону от шва, то можно наблюдать много разных зон, в зависимости от нагрева металла при сварке. И чем больше нагрев, тем шире эти зоны. Так можно дойти до зоны, где металл нагрелся до температуры закалки.И вот здесь кроется маленький казус, который нам очень сильно мешает. Дело в том что остальная часть металла играя роль радиатора, заставляет шов быстро охлаждатся, и появляется полоса закаленного металла в зоне между швом и радиатором. Приведу небольшой пример. Если взять кусок трубы длинной в метр и нагреть ее конец до температуры закалки,то не обязательно ее опускать в воду, остальная часть трубы играя роль радиатора, будет интенсивно охлаждать нагретую зону, и в итоге появится неболшая полоса закаленного метала. Закалка ведь как известно это , быстрое охлаждение. При этом мы можем свободно держатся рукой за остальную часть трубы.
Теперь давайте посмотрим что происходит при сварке фермы.
Вот если бы нам пришлось варить небольшие детали из 30хгса, то этой проблемы могло и не быть.В этом случае мощности дуги хватило бы для разогрева всей детали, а отсутствие радиатора не даст детали быстро охладится , в итоге получится деталь в отоженном состоянии. Совсем по другому происходит при сварке фермы. Так как ферма сама по себе радиатор очень хороший, ее сварка требует особого подхода. Так как 30хгса имеет свойство очень сильно закаливатся, а в ферме при сварке, при неравномерном нагреве, возникают напряжения, мы в итоге получаем трещины. При этом они возникают ни где попало, а в зоне где металл закалился вдоль сварочного шва и возникают они под действием напряжений, от неравномерного нагрева, которые возникают в ферме.
Так вот, как этого избежать.
Я в первую очередь хочу сказать, что практически все стали лопаются вдоль сварочного шва, просто одни меньше к этому склонны а другие больше. И зацикливатся на этом не стоит.
Так что мы должны сделать чтобы избежать трещин.
Самый простой ответ приходящий на ум, это не дать ей закалится, т.е быстро остыть. Почему и ведут сварку с подогревом.
Или не дать ей нагрется, т.е по возможности вести сварку очень быстро чтобы сузить зону нагрева. Тут важно вспомнить, когда варили стальные фермы, какие виды сварок применяли?
При газовой сварке зона нагрева ну просто очень большая, и деформация должна быть очень сильной.
Я пока вижу три пути по которым нужно идти для сварки фермы из 30хгса.
1.Не дать быстро остыть
2.Сварку вести по возможности быстро, и теми видами сварки, которые исключают сильный нагрев широкой зоны металла.
По возможности, пошаговым методом.
3. Исключить большие напряжения в ферме, возникающие из за неравномерного нагрева.

Ну и по технологии сварки, т.е как нам это сделать.
1.Чтобы не дать быстро остыть, можно и подручного с горелкой использовать. А как быть если варишь один? Мне одно время не давала покоя мысль, что можно использовать обыкновенный раскаленный песок. Если на протвень насыпать песок и поставить снизу горелку а серху положить деталь, а после сварки засыпать этим самым песком? Геморой конечно, так что варианты принимаются.
2. Здесь легче.Сварка в среде аргона вольфрамовым электродом, позволяет варить быстро и качественно. При этом шов будет иметь минимальную толщину.А газ к тому же охлаждает зону сварки, еще сужая зону нагрева.
3.Те кто варит сам, знают как метал играет при нагреве. Так вот в случае со сваркой хромансиля, думается нужно сначала будет делать небольшие прихватки по всей длинне шва, чтобы исключить большие напряжения. И сварку трубы вести шагами т.е небольшими участками с противоположной стороны трубы, с перерывами для остывания.

На сегодня пока все.

КБ Альбатрос

РП15,РП25,РП2OO

Андрюх,да ты писатель,почти Л.Толстой! Вон сколько наструячил. Это ты нас уговариваешь,или себя успокаиваешь? На серъёзных заводах,типа нашего,есть отдел Главного сварщика и работают там старые спецы всех собак в этом деле переевшие.Они разрабатывали техпроцессы многих видов сварочных изделий,вплоть до сварки взрывом и сложных роботизированых сварочных комплексов. Естественно,в связи с общим упадком ВПК,многое упростилось и удешевилось,но основной научный и технологический опыт,всё-таки ещё не забыт и успешно применятся в производстве. Это я к чему. Может тебе всё-таки стоит почитать элементарный вузовский учебник по материаловедению,разобраться в эвтектических состояниях металлов,в их кристаллических структурах,ну и с божьей помощью поймёшь диаграмму"Железо-Углерод". ну а потом уже,плавно перейдёшь к спец.сталям,их свариваемости и режимности сварок. Получив некоторые знания из глубин металлургической науки,может быть,у тебя поубавиться желания изобретать в любительских условиях непростые авиационные технологии.А вернёшся ты к святой простоте,к Ст.20.

Сварка цилиндров из стали 30хгса

Условия работы соединения? Требования к соединению? Стандарты?

работать будут под высоким давлением (гидроцилиндры на крепях в шахте). а требования это прочное герметичное соединение, которое не вырвет давлением по шву, или околошовной зоне.

Тогда, лучше всего ручная аргонодуговая сварка (TIG), для уменьшения тепловложения в деталь. Присадочный материал - сходный по составу (Св-18ХГС или забугорные аналоги, а не аустенитный, так как он даёт менее прочное соединение хоть и лучшие сварочно-технологические характеристики). Соединение с полным проплавлением, с предварительным печным подогревом до 300 градусов (выдержка в зависимости от массы детали) и послесварочным отжигом (нагрев до 650 градусов, выдержка в зависимости от массы детали, остывание с печью). После сварки рентген или ультразвук и капиллярный метод для выявления поверхностных трещин. Для таких ответственных конструкций очень желательно иметь сварщиков, которые с этим уже сталкивались и организовать процесс правильно (варить рядом с печью, чтобы время между сваркой и выгрузкой-загрузкой в печь было минимально (зазеваетесь - будут трещины)). Соответственно после сварки потребуется механическая обработка детали. Если на соединение будут воздействовать знакопеременные нагрузки - снять усиление и обратный валик сварного шва.

дело в том что внутреняя поверхность цилиндра раскатана, и если его нагреть до 300 градусов раскатанный металл поднимается, что не есть хорошо.. сейчас мы варим так, лилиндр помещаем в печь, нагреваем его до 100 и сразу варим 5-6 проходов без остановки. после сварки цилиндр просто остывает в цеху..(что конечно плохо).

Марка присадки? Способ сварки? На такие ответственные детали назначается припуск под расточку, варится, затем растачивается.

Марка присадки? Способ сварки?

полуавтоматом варим. вот этой проволокой..

Прикрепленные изображения

Присадка - ферритная, поэтому равнопрочность сварного соединения с основным металлом не достигается. Но если прочность вас устраивает, а претензии только к трещинообразованию, то проволоку и способ сварки можно оставить. Самое главное - ввести послесварочную или предсварочную термическую обработку (в идеале и то и то). Кстати, если введёте печной предварительный подогрев до 300 градусов, то можно снизить коробление детали. Короче - основные рекомендации такие, а остальное зависит от конкретных возможностей вашего производства.

Вот тут вы меня озадачили. РАДС по тепловложению в основной металл всегда была на первом месте, т.е. разогрев наиболее сильный по сравнению с ПА и сваркой электродами.

День добрый.в журнале "Сварщик" №2 за 2012 год стр 20 есть подробное описание технологии данной стали,может пригодится

Почему вы так считаете? РАДС сварщик имеет больше возможностей для уменьшения тепловложения: 1. Минимальный ток не ограничен диаметром электрода или проволоки (хоть 10 ампер дай, если сварить сможешь). 2. Более гибкий процесс для сварщика (тепло в сварочную ванну можно передавать как непосредственно дугой, так и через присадку). 3. Более "узкая" дуга, форма которой зависит от заточки вольфрама. Не зря нержавейку в ответственных конструкциях только РАДС и варят, ведь она большой разогрев ох как не людит, выжечь легирующие элементы как нефиг делать.

MityMouse, заблуждаетесь в причинно-следственных связях. 1. На минимальном токе вы получите максимальный разогрев детали, для уменьшения тепловложения сварку проводят на максимальном токе максимально быстро. 2. Не образовав сварочную ванну вы не сможете сварить изделие, присадка подается в сварочную ванну, а не в дугу и она наоборот забирает тепло из сварочной ванны. 3. Нержавейку в ответственных конструкциях варят полуавтоматом, а РАДС более технологична в плане простоты оборудования (ПА пригодный для сварки нержавейки стоит не малых денег), удобства при монтаже (можно взять горелку 8 метров и не бегать с источником, баллоном и механизмом подачи проволоки), плюс удобство визуального контроля процесса сварки. Но в общем-то все можно свести тупо к наибольшей распространенности.

MityMouse, ответственные конструкции бывают разные, есть требования к прочности, герметичности и хим составу. То что где-то варят только ТИГом - значит лишь то, что сварка удовлетворяет их требованиям. Знаю одно производство, они варят баки и ванны под воду из нержавейки полуавтоматом в углекислоте, просто это их устраивает. Если вы хотите сравнить виды сварки, то и сравнивайте их в равных условиях.

Грубо говоря, что будет давать меньшее тепловложение в основной металл: один проход на токе 200 А или 3 прохода на токе 60-80 А с возможностью остывать между проходами?

Меньшее тепловложение будет давать ПА сварка при прочих равных условиях, а это - глубина проплавления, усиление или катет шва (т.е. его геометрия) и количество проходов.

1. Если уж разбирать физику процесса, что чем более мощный, концентрированный и быстро движущийся источник нагрева при сварке мы имеем, тем меньшее будет тепловложение. То есть, задача - греть быстрее и как можно меньшую зону. ТИГ - более концентрированный источник нагрева по сравнению с П/А. По мощности ТИГ П/А не уступает, поэтому можно достигнуть сравнимых показателей по токам и скорости (в случае автоматизации подачи проволоки у ТИГ процесса на больших токах и скоростях). Соответственно, ТИГ в чистую выигрывает у П/А по концентрации источника нагрева. 2. На малых токах полуавтомат не может быть равен ТИГу (он просто не может варить на настолько малых токах). Соответственно ТИГом можно достигнуть настолько малого тепловложения, что полуавтомат там рядом не стоял.

Полуавтомат может выигрывать у ТИГ по тепловложению только на больших токах и скоростях сварки, так как ТИГ-арь не будет успевать рукой подавать присадку в шов, да и то, если нельзя автоматизировать подачу присадочной проволоки (а такие горелки есть).

MityMouse, вы правы только отчасти, поэтому и выводы делаете неправильные. Готов обсудить физику процесса, но думаю, что это должно происходить уже не в рамах данной темы, где мы и так изрядно пофлудили

А почему коллега так стремится достичь" уменьшения тепловложения в деталь" ? И даже не спросив толщины детали, решительно предлагает: ". Тогда, лучше всего ручная аргонодуговая сварка (TIG)"? А почему не лазер? Для начала, неплохо было бы топикстартеру Victorupp, прояснить все условия задачи. Толщина? Высокое давление для вас это сколько? Оборудование и т.п? Я вообще подозреваю, что на неком " заводе по производству гидроцилиндров", где "Толковых технологов не осталось, спросить неукого" возможно присутствует только РД и МП(МАДП), да и печей для Т/О нет. А коллеги тут копья ломают, кстати почему-то обсуждая только тепловложение. А, справедливые, опасения топикстартера были ещё и на предмет холодных трещин? т.е. надо обсуждать скорость охлаждения металла в связке с его толщиной и пресловутым тепловложением. Это уже немножко рассматривается по другому.

А вообще, сварка 30ХГСА достаточно тривиальная задача для сварщика и разобрана в массе литературы. Отлично сосуды варятся и под флюсом и с газовой защитой, ну и TIGом (небольшие толщины, как мне видится).

Подогрев конечно нужен хотя бы до 200 °С, ну а после обязательно укутать, если нет Т/О.

На самом деле половина дискусси с топик стартером у меня в личке, так что извиняйте за сумбур. Каюсь, пожалел, что написал такие рекомендации недослушав его до конца. Товарисч пояснил, что у них варят с подогревом до 100 градусов и остыванием на воздухе полуавтоматом и их всё устраивает, а вопрос был в том, переходить на проволоку 0,8 мм или нет. Тему можно удалить по-моему.

30хгса технология сварки

Здравствуйте коллеги. Думаю многие из вас наслышаны про эту марку стали. Кто-то работал с ней, кто-то каждый день с ней работает, а кто-то обходит стороной.
Я начал эту тему, так как в сети внятного ничего нету по поводу того как правильно и качественно сделать сварное соединение с этим металлом.

Кто-то пользуется полуавтоматами, кто-то аргонодуговой сваркой, но одинакового качества сварного шва не может быть у того и другого сварочного процесса.

Поставим вопрос не посредственно на задаче:

Имеется труба 30хгса размер 30х30х2 необходимо её приварить к заготовке из стали 3пс.

Сварочный процесс будет проходить в среде инертного газа аргона.

Присадку собираюсь использовать 308Lsi 1,6 мм.

Предварительно нагреваю конструкцию в сборе до 200 градусов бутановой горелкой.

После сразу начинаю процесс сварки, по окончанию опять подношу горелку и не даю заготовке остывать.

Переворачиваю на другую сторону постоянно подогревая и опять обвариваю.

После сварки подношу горелку и постепенно убавляю температуру горения не давая детали быстро остывать.

Хотел услышать ваше мнение по этой технологии в масштабах маленькой мастерской не имеющей собственной печи.

1) Нужно ли устанавливать подув аргона внутрь трубы для наилучшего провара?

2) Не будет ли сварное соединение хрупким используя присадку 308Lsi?

3) Возможно ли использовать хороший теплоотвод, чтобы не давать детали сильно нагреваться, и за счёт чего не использовать горелку для предотвращения отпуска в случае сильного нагрева.

Каркасы безопасности, пространственные рамы, багги.

Я начал эту тему, так как в сети внятного ничего нету по поводу того как правильно и качественно сделать сварное соединение с этим металлом. Кто-то пользуется полуавтоматами, кто-то аргонодуговой сваркой, но одинакового качества сварного шва не может быть у того и другого сварочного процесса.

По первому тезису - сомнительно как-то, попробуйте почитать литературу. По второму тезису - это вы точно сказали, ещё незабвенный Остап говаривал: " Что же мы видим, товарищи? Мы видим, что блондин играет хорошо, а брюнет играет плохо. И никакие лекции не изменят этого соотношения сил, если каждый индивидуум в отдельности не будет постоянно тренироваться. "

А по существу, больно замудрёная технология выбрана для 30ХГСА.

2. Хрупким не будет. Но зачем? Увас, что, ничего другого кроме 308Lsi нет?

3. А надо ли подогревать? Я бы не стал.

И вопросик. А почему боитесь отпуска и к чему привариваете трубу, непонятно?

А надо ли подогревать? Я бы не стал.

Полугорячая сварка нужна чтобы сварное соединение не лопнуло по шву - это специфика 30хгса, как я понимаю.

А почему боитесь отпуска и к чему привариваете трубу, непонятно?

И ей нельзя давать быстро остывать при комнатной температуре после сильного нагрева, но это касается в основном металла толще 1,5 мм. А у меня труба 2 мм.

Соединение ответсвенное, очень не хочется чтобы сварка треснула.

Привариваю к заготовке из Ст3пс

нельзя давать быстро остывать при комнатной температуре после сильного нагрева . очень не хочется чтобы сварка треснула.

Марку прочитал в 1посте (ещё умею). Вопрос, что за заготовка? Кругленькая, квадратненькая, 30х30 или 300х300, 5кг или 200кг ?

Признайтесь, вам для учёбы?

Так вы хотите предотвратить отпуск или закалку?

При сварке методом TIG околошовное пространство сильно закаливается и если её варить как обычную сталь то места сварных соединений будут очень хрупкие и сварка с большой вероятностью лопнет. Поэтому надо греть и после сварки не давать быстро остывать.

Но я где-то читал, что некоторые используют хороший теплоотвод рядом с местом сварки, куда уходит большое количество тепла и не даёт стали закалится.

Вопрос, что за заготовка? Кругленькая, квадратненькая, 30х30 или 300х300, 5кг или 200кг ? Признайтесь, вам для учёбы?

В первом посту большая фотография, там всё видно. Это тяга рычага. Вес трубки грамм 100, заготовки 300. Нет, это не учёба!

Сварка стали

Сталь считается прочным материалом, который используется в разных сферах. Из него изготавливают важные конструкции - ограждения, элементы для обшивки зданий, различное оборудование, трубы и другие изделия. Прочность основы обеспечивает содержание в ее составе различных добавок.

Составляющие компоненты оказывают влияние не только на прочность металла, но и на способность к свариванию. Сварка стали может зависеть от разных показателей - от свойств, прочности, дополнительных компонентов. Именно поэтому некоторые виды металла свариваются быстро и легко, а другие наоборот требуют особого подхода.

Влияние легированных примесей на сваривание стали

Сталь для сварочных конструкций может применять различная, но стоит учитывать, что ее свариваемость зависит в первую очередь от наличия в ее составе легированных примесей. Именно химический состав оказывает основное влияние на данный процесс.

Ниже в таблице приведены основные легирующие примеси, которые влияют на степень свариваемости различных видов стали.

Факторы, определяющие свертываемость стали

Сварка углеродистых сталей зависит от содержания примесей, и от других свойств. Обычно оценивание сваривания проводится по показателям содержания основного вещества - углеродного эквивалента Сэкв. Это условный коэффициент, который позволят учитывать степень воздействия содержания карбона и главные легирующие компоненты на характеристики шва.

Степень сваривания стали для изготовления сварных конструкций может зависеть от следующих факторов:

показатель содержания углерода;
присутствие вредных примесей;
степень легирования;
вид микроструктуры;
условия внешней среды;
уровень толщины металлической основы.

Классификация сталей по свариваемости

Сварка стали 45, 40, 20 и других марок в зависимости от важных качеств металлической основы может иметь различные характеристики.

В зависимости от степени свариваемости сталь разделяют на несколько групп:

хорошая свариваемость, при этом показатель углеродного эквивалента Сэкв. должен быть не меньше 0,25 %, допускается больше. Она не зависит от погодных условий, от размера толщины изделий, наличия подготовительных работ;
удовлетворительный показатель свариваемости - показатель Сэкв должен быть больше 0,25 %, но не выше 0,35 %. При этом имеются ограничительные нормы к условиям окружающей среды и к размерам диаметра свариваемого изделия. Сварка стали 20 должна проводиться при температуре воздуха до -5 в безветренную погоду, а размер диаметра не должен превышать 20 мм;
ограниченная. Показатель Сэкв. должен составлять от 0,35 % до ,45 %, но главное не больше. Чтобы получить шов высокого качество требуется проводить предварительный нагрев. За счет этого получается добиться плавные аустенитные преобразования, а также формирование устойчивых структур;
плохая свариваемость, при которой показатель Сэкв. составляет больше 0,45 %. Для того чтобы получить качественное и механические устойчивое сварное соединение требуется предварительная температурная подготовка кромок металлической основы. Также после сваривания конструкцию следует термически обрабатывать. Для получения требуемой микроструктуры во время сварки стали 40 должны выполняться дополнительные подогревы и охлаждения.

Особенности сварки низкоуглеродистых сталей

Металлы низкоуглеродистого типа имеют в своем составе 0,25 % углерода. Этот показатель обеспечивает положительные особенности основы:

хорошая упругость;
высокие свойства пластичности;
значительная ударная вязкость;
основа идеально подходит для сваривания.

Применяют низкоуглеродистую сталь для сварных конструкций. Также используют при изготовлении изделий методом холодного штампования.

Как сваривается низкоуглеродистая сталь

Технология сварки низкоуглеродистых сталей проводится с помощью ручного дугового сваривания с использованием электродов с обмазыванием. Обязательно запомните несколько нюансов:

в первую очередь требуется выбрать марку электродов. За счет этого обеспечивается равномерная структура наплавленного металла;
сваривание должно выполняться в быстром и точном режиме;
перед тем как начинать рабочий процесс требуется заранее подготовить детали, которые нужно будет соединять.

Технология сварки углеродистых сталей может производиться газовым свариванием. К важным особенностям относят:

при этом процесс проводится без использования дополнительных флюсов;
для присадочной основы стоит использовать металлическую проволоку с низким уровнем углерода;
при правильном выполнении сваривании предотвращается образование пор;
изделия важного значения нужно сваривать аргоном.

Как сваривание будет выполнено, готовое изделие обязательно подвергают термической обработке при помощи метода нормализации. Во время данного процесса изделие нагревается до 4000С, затем охлаждается и выдерживается на открытом воздухе. Данная процедура делает структуру изделия равномерной.

Главные особенности

Сварка стали 30 с низкоуглеродистой основой обладает несколькими важными особенностями, на которые стоит обратить внимание:

качественное сваривание конструкций из данного материала обеспечивает равнопрочность сварного соединения с основным металлом. Также оно защищает от образования дефектов;
металлическая основа соединения имеет в составе низкое содержание углерода, но при этом показатели таких компонентов, как кремний и марганец повышены;
во время ручной дуговой сварке околошовная зона может подвергаться перегреванию. Это способствует небольшому упрочнению шва;
шов, который выполняется при помощи многослойной сварки, имеет повышенную хрупкость;
в связи с тем, что в швах имеется низкий уровень углерода, они обладают повышенной стойкостью к воздействию межкристаллическому коррозийному поражению.

Разновидности сварки для низкоуглеродистой стали

Сварка низкоуглеродистых сталей может производиться при помощи нескольких методов. При этом каждый из них имеет важные особенности, которые обязательно нужно учитывать во время сваривания.

Вид	Характеристика
Ручное дуговое сваривание электродами с покрытием	Чтобы точно выбрать расходный материал для сваривания этим методом, требуется учитывать несколько важных условий - готовый сварной шов должен быть без повреждений, равномерная прочность соединения, оптимальный химический состав металлической основы шва, стойкость соединения при ударах. Сварка стали 45 и других марок выполняется электродом. При этом могут использоваться различные марки электродов.
Газовая	Процесс производится в защитной аргоновой среде. Дополнительно в качестве присадочной основы используется проволока из металлической основы.
Электрошлаковая	Во время нее применяются флюсы. Электроды из проволочной и пластинчатой основы выбираются в зависимости от главного сплава.
Автоматическое и полуавтоматическое сваривание	Процесс сваривания производится в защитной среде. Во время него может применяться аргон или гелий в чистом виде, но в основном углекислый газ.
Автоматическая под флюсом	Сваривание выполняется с использованием электродной проволоки в диаметре от 3 до 5 мм. Сварка 45 стали (20, 30, 40 и других марок) полуавтоматом - 1,2-2 мм. Сваривание происходит за счет электрического тока с обратной полярностью.
Сваривание с применением порошковых проволок	Оно считается самым подходящим. Сила тока обычно находиться в пределах от 200 до 600 А.

Сварка среднеуглеродистой стали

Металлы со средним содержанием углерода обычно применяют при производстве изделий с высокими механическими качествами. Сплавы подходят для ковки. Также их часто используют для конструкций, которые производятся при помощи холодного пластического деформирования.

Стали, которые содержат в составе углерод от 0,4 до 0,6 %, часто применяются в машиностроительной сфере. Из них можно делать колеса и оси вагонов, рельсы железных дорог.

Как выполняется

Технология сварки среднеуглеродистых сталей протекает не так просто. Все дело в некоторых сложностях:

у главного и наплавляемого металла отсутствует равная прочность;
имеется повышенный риск появления больших трещин и непластичных структур рядом с соединением;
низкая устойчивость к образованию коррозии.

Но если выполнять важные рекомендации, то всех этих проблем можно избежать:

сварка 30хгса стали должна проводиться электродами и проволокой с низким уровнем углерода;
сварочные стержни должны иметь повышенный показатель коэффициента наплавления;
чтобы обеспечить небольшую степень проплавления главного металла рекомендуется делать разделение кромок, установку подходящего режима сваривания, а также применять проволоку присадочного типа;
сварка стали 35хгса обязательно должна быть с предварительным прогреванием заготовок. Также они должны прогреваться и в процессе сваривания для обеспечения равномерной прочности сварных швов.

Виды сварки среднеуглеродистой стали

Сварка стальных труб из металла со средним содержанием углерода и других изделий является сложной процедурой. Сваривание данного материала может производиться несколькими способами. При этом каждый из них отличается как процессом работы, так и готовым результатом.

Сталь под маркой 35 хгса имеет среднее содержание углерода, ее сварка обычно производиться ручным дуговым свариванием с электродами. Но при этом они должны иметь в своем составе небольшой уровень углерода, наиболее подходящими считаются расходники следующих марок - УОНИ-13/55, УОНИ-13/65, ОЗС-2, К-5а.

Технология газовой сварки среднеуглеродистых сталей имеющих тонколистный формат производится левым способом с применением проволоки. Также обязательно применяется нормальное сварочное пламя, которое позволяет снизить расход газа в среднем до 75-100 дм3 в 1 час. В среднем показатель расхода ацетилена составляет 120-150 л/ч на 1 мм толщины свариваемого сплава.

Изделия с толстыми стенками с размером толщины от 3 мм и больше нужно сваривать правым способом газовой сварки. Этот вариант имеет высокую производительность. При этом расчет ацетилена такой же, как и при левом способе сварки - 120-150 л/ч. Общий подогрев должен доходить до 250-300 градусов, а местный до 600-650 градусов.

Сварка стали 35, 20, 40, 45 и других марок под флюсом сопровождается использованием проволоки для сварочных работ и плавленых флюсов. При сваривании оказывается небольшое воздействие тока. Это повышает содержание в наплавляемой металлической основе кремния и марганца.

Сварка высокоуглеродистой стали

Из высокоуглеродистого металла не производятся сварные изделия. Дело в том, что данный материал обладает низким уровнем пластичности, именно это свойство ограничивает использование металла.

Высокоуглеродистую сталь применяют в следующих целях:

во время проведения ремонтов и строительства;
для изготовления пружин;
для производства инструментов и изделий, которые используются для резки, бурения, деревообработки;
из металла производится проволока с высокой прочностью;
конструкции, которые имеют высокую износостойкость и прочность.

Сварка высокоуглеродистых сталей выполняется обычно с использованием предварительного и сопутствующего прогрева наплавляемого металла до 150-4000С. Также после сваривания дополнительно для улучшения прочности проводится термообработка.

Это нужно потому, что сплавы из материала имеют высокую хрупкость, повышенную чувствительность к трещинам с горячей и холодной структурой, а также из-за химической неоднородности сварного соединения.

Технология сварки высокоуглеродистых сталей выполняется с учетом следующих рекомендаций:

после прогрева выполняется отжиг. Он выполняется, пока конструкция не остынет до 2000С;
сварка 40х, 20х, 30х не должна выполняться на сквозняках, а также при показателе температуры ниже -50С;
чтобы повысить свойства прочности шва нужно производить плавный переход от одного к другому свариваемому металлу;
чтобы получить качественное соединение стоит при сваривании использовать узкие валики. При этом должно выполняться охлаждение каждого наплавляемого слоя;
обязательно должны выполняться правила, которые относятся к соединениям из среднеуглеродистой основы.

Виды сварки

Процесс сварки высокоуглеродистых сталей может выполняться несколькими способами, которые могут отличаться некоторыми особенностями:

ручная дуговая сварка с использованием покрытых электродов. Рабочий процесс высокоуглеродистыми сталями имеет множество специфических характеристик. По этой причине сварка стали 40х, 30х, 45х и других марок должна проводиться с использованием специальных электродов, к примеру, НР-70. А сваривание швов производится током с обратной полярностью;
для соединения металла данного вида может применяться сварка под флюсом. В связи с тем, что в ручном режиме равномерно покрыть флюсом рабочую область очень тяжело, поэтому сварка проводится с использованием автоматической технологии. При расплавлении флюс переходит в состояние плотной оболочки, которая защищает сварочную ванну от воздействия вредных атмосферных факторов. Сварка стали 30хгса с использованием флюса производится при помощи трансформаторов.

Разновидности нержавеющей стали

Сварка разнородных сталей нержавеющей и обычной зависит не только от свойств материала, но и от его вида. По этой причине чтобы выбрать подходящий способ сваривания стоит сначала определить видовую принадлежность стали.

По главным свойствам нержавеющая сталь классифицируется на следующие виды:

аустенитная;
мартенситная;
ферритная.

В составе аустенитных имеется высокое содержание никеля и хрома. Применяются нержавеющие стали для изготовления сварных конструкций, для производства посуды, архитектурных компонентов, дымоходов, столовых принадлежностей. Сталь этого вида обладает высокой пластичностью, химической стойкостью и устойчивостью к механическим повреждениям.

В мартенситные стали входит низкий уровень углерода и хрома до 12 %. Металлы данной разновидности обладают высокой хрупкостью, но очень твердые. Из них производят режущие приспособления, бытовые изделия, турбины, крепежные элементы, которые используются в среде со слабым уровнем агрессивности.

В состав ферритных сталей входит средний уровень хрома. Они не закаляются и имеют повышенную устойчивость к агрессивным средам. Их в основном используют в машиностроительной сфере для производства втулок, валов, штуцеров.

Виды сварки нержавеющей стали

Сварка мартенситно, ферритных и аустенитных сталей выполняется практически всеми известными и распространенными способами сваривания. К наиболее популярным методам относят:

ручная дуговая MMA;
вольфрамовым электродом в атмосфере аргона TIG;
при помощи полуавтоматических технологий сваривания в инертной атмосфере - MIG/MAG, лазером.

Сварка аустенитных сталей и других разновидностей нержавеющего металла обычно выполняется осторожно, во время нее следует учитывать сложный химический состав и физические свойства металла. К главным качествам, которые затрудняют процесс сварки, относятся:

при сваривании нержавеющих сталей температура должна быть ниже, в отличие от сварки углеродистых металлов;
сварка разнородных сталей сопровождается высоким тепловым расширением;
низкий уровень теплопроводности.

Сварка жаропрочных сталей

Сварка жаропрочных сталей обычно выполняется при помощи дугового сваривания с использованием вольфрамового электрода. Весь процесс обычно проходит в среде защитных газов - аргона или гелия.

Сварка стали 15х5м и больших размеров может протекать при помощи аргонодугового сваривания с применением неплавящихся или плавящихся электродов или при помощи автоматической сварки под флюсом.

Аргоновая сварка стали 20х, 30х, 40х по сравнению со свариванием в гелиевой защитной среде сопровождается меньшим расходом газа, небольшим напряжением дуги и высоким сварочным током. По этой причине она является наиболее востребованной.

Сварка жаропрочной стали 40х, 20х, 30х, технология которой требует соединение металла в состоянии после закаливания, имеет несколько особенностей. Во время процесса сваривания металл прогревается до 1050-1100 градусов и после этого резко охлаждается.

Сварка стальных трубопроводов из любого вида металла (низкоуглеродистого, среднеуглеродистого, нержавеющего, жаропрочного) может выполняться разными способами. Самыми популярными являются ручное дуговое, автоматическое, газовое сваривание. Но в любом случае, прежде чем будет проведена сварка стали 30хгса и других марок, технология должна быть полностью изучена.

Интересное видео

Технология сварки стали 30ХГСА.

Товарищи 30ХГСА Варится без проблем обычной электросваркой со специальными электродами НИАТ-5 или НИАТ-8. Эти электроды как раз для такой стали.

. а летать еще интереснее. <br<br />/&

Интересно. а Вы уже это опробовали? фоток нет часом? с трещщинами или без пока? или как Вы этот вопрос объехали? :

OlegLavrov

Я Очень люблю строить самолеты!

Фоток нету. Я просто раньше работал на авиазаводе. Сам я Авиатехник. Там так варят эту сталь, никаких трещин. А на практике в Эксплуатации был случай когда на самолете треснула амортстойка (30хгса) ее слесарь заварил газом с такой же проволкой 30хгса.

Я люблю строить самолеты!

Мне надо подварить раму як12 вот незнаю как быть аргоном спредварительным нагревом паяльной лампы или без нее?

Старейший участник

Наиболее высокое качество только с подогревом . только не перестараться с ,,перегревом,, ! : (паяльная лампа обеспечивает более равномерный прогрев широкой зоны. )

Рябиков

Изобретаем решительно все!

Сварочная проволока 18ХМА или 18ХМЮА. В любом случае исключить сквозняки.
Сразу после сварки не давать быстро остывать сварному шву (можно прикрыть асбестовым полотном или тому подобным).

Санек74ru

Люблю прыгать с нормально летящего самолета.

Чтоб не потерять:

Всем доброго времени суток. Начинаю строительство рамы и вот собстна возникают вопросы Все придерживаются технологии сварки стальных труб марки 30хгса или варят без заморочек?
30ХГСА сваривают сваркой всех видов. Сталь 30ХГСА обладает повышенной склонностью к трещинообразованию при сварке. Для снятия внутренних напряжений после сварки необходимо применять отпуск. Конструкции, термически обрабатываемые после сварки на заданную прочность, в случае длительного разрыва между сваркой и термической обработкой также подвергают отпуску при 650 °С. При большом числе швов на узлах из указанных сталей, создающих жесткую систему (большое число ребер жесткости и др.), рекомендуется производить промежуточный высокий отпуск после сварки определенного числа швов. Конструкции, изготовляемые из термически обработанных элементов, подвергают отпуску при температуре на 50 °С ниже температуры отпуска после закалки. Допускается отпуск при 250 °С с выдержкой не менее 2 ч. Детали из стали 30ХГСА толщиной более 3 мм (сварка в отожженном состоянии), имеющие швы с особо жесткими контурами, во избежание образования трещин рекомендуется сваривать с подогревом до температуры 250—350 °С, которую нужно поддерживать в течение процесса сварки. Подогрев может быть как местным, так и общим, но обязательно равномерным по всему периметру сварного шва и близлежащих зон на ширине не менее 100 мм по обе стороны от шва. В особо сложных сварных узлах не исключено применение подогрева и для сталей 25ХГСА и 23Х2НВФА. Сталь 23Х2НВФА сваривают контактной сваркой; удовлетворительно — дуговой сваркой всех видов. После сварки деталь необходимо подвергать отпуску при 500 °С. Отпуск деталей сложной конфигурации нужно производить немедленно после сварки.

Характеристика материала 30ХГСА.

Марка : 30ХГСА
Заменитель: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА
Классификация : Сталь конструкционная легированная
Дополнение: Сталь хромокремнемарганцовая.
Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.
Применение: Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.
Зарубежные аналоги: Известны
Химический состав в % материала 30ХГСА

ГОСТ 4543-71
C Si Mn Ni S P Cr Cu
0.28 - 0.34 0.9 - 1.2 0.8 - 1.1 до 0.3 до 0.025 до 0.025 0.8 - 1.1 до 0.3
Примечание: Также хим. состав указан в ГОСТ 10543-98
Температура критических точек материала 30ХГСА.

Ac1 = 760, Ac3(Acm) = 830, Ar3(Arcm) = 705, Ar1 = 670, Mn = 352
Технологические свойства материала 30ХГСА .

Свариваемость: ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.
Механические свойства при Т=20oС материала 30ХГСА .

T E 10- 5 a> 10 6 l> r> C R 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 2.15 38 7850 210
100 2.11 11.7 38 7830 496
200 2.03 12.3 37 7800 504
300 1.96 12.9 37 7760 512
400 1.84 13.4 36 7730 533
500 1.73 13.7 34 7700 554
600 1.64 14 33 7670 584
700 1.43 14.3 31 622
800 1.25 12.9 30 693
T E 10- 5 a> 10 6 l> r> C R 10 9
Зарубежные аналоги материала 30ХГСА

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.>
Болгария Польша Чехия
BDS PN CSN
30ChGSA
30HGS
30HGSA
14331

Механические свойства :
s>в - Предел кратковременной прочности , [МПа]
s>T - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d>5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y> - Относительное сужение , [ % ]
KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB - Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E - Модуль упругости первого рода , [МПа]
a> - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l> - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r> - Плотность материала , [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Читайте также: