Технология сварки стали: нюансы и особенности
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса(ов))

Технология сварки стали

Технология сварки стали

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Технология сварки видов стали с низким содержанием углерода
  • Технология сварки различных типов конструкционной стали
  • Технология сварки различных видов легированной стали
  • Технология сварки разных типов низколегированной стали
  • Технология сварки стали различных структурных классов
  • Технологии сварки разнородных видов стали одного структурного класса
  • Технология сварки двухслойных (плакированных) видов стали

Технологии сварки различных видов стали предполагают применение разного оборудования, условий и расходных материалов. От правильного выбора этих составляющих зависит, насколько качественно будет произведена сварка.

К примеру, технология сварки стали с низким содержанием углерода предполагает использование инвертора и специальных электродов, в то время как для легированной стали используется газ. Но обо всем по порядку.

 

Технология сварки стали с низким содержанием углерода

В составе инструментальной стали присутствует до 1 % углерода, что определяет ее твердость и прочность. В то же время износостойкость металла достаточно низкая, поэтому из него изготавливают только инструменты. А невысокая закупочная цена обеспечивает прибыльность производства.

Технология сварки стали с низким содержанием углерода

Технология сварки стали этого типа предполагает использование инвертора и специально предназначенного электрода. Для обработки подходят стержни УОНИ-13/НЖ/20Х13 и сварочный инвертор.

Технология сварки разных типов конструкционной стали

Более востребованной является конструкционная сталь, она используется для производства как мелких металлических деталей, так и габаритных станков. В эту категорию входят стали таких марок, как 40х, 30хгса, 35хгса и др.

Технология сварки разных типов конструкционной стали

В составе конструкционной стали присутствуют различные примеси, включая серу и фосфор. Большее количество этих компонентов уменьшает надежность материала.

Конструкционные типы стали делят на несколько групп:

  • обыкновенная;
  • качественная;
  • высококачественная;
  • особо высококачественная.

В последней группе присутствует минимальное количество примесей, поэтому сталь является наиболее прочной и качественной. Обычная конструкционная сталь, напротив, содержит высокий процент примесей, поэтому долговечностью не отличается. В названных группах существует деление на подгруппы в зависимости от присутствия в составе дополнительных химических элементов.

Поскольку конструкционная сталь зачастую отличается хрупкостью, ее используют для производства изделий, не подверженных в процессе работы существенному механическому воздействию.

Для придания металлу пластичности и снятия излишнего напряжения заготовки прокаливают в печи. Технология сварки стали этого типа предполагает использование инвертора и электродов с покрытием, например, марки УОНИ 13/55. Они подходят для работы не только с мелкими деталями, но и со стальными трубопроводами.

Технология сварки разных видов легированной стали

Самыми востребованными являются различные виды легированной стали. Спрос на них обусловлен составом, в который включены различные легирующие компоненты, придающие металлу нужные характеристики и свойства.

Технология сварки разных видов легированной стали

Добавки придают металлу повышенную прочность, долговечность, улучшают его характеристики. Физико-химические свойства материала меняются путем добавления в состав легирующих компонентов.

К достоинствам разных типов легированной стали также относятся:

  • высокая жаропрочность;
  • устойчивость к коррозии (сравнивать их с нержавеющей сталью, конечно, нельзя, однако они обладают повышенной стойкостью).

Технология сварки стали этого типа предполагает использование дугового метода обработки и электродов с фтором и кальцием. Оптимальным вариантом является применение газовой сварки, качество соединения деталей в этом случае получается более высоким.

Разница в технологии сварки стали газом и полуавтоматом или инвертором заключается в образовании тепла за счет пламени газовой горелки, а не электрической дуги. Пламя возникает при смешивании горючего газа с кислородом. Для использования технологии газовой сварки углеродистых сталей необходимы опыт и сноровка.

Технология сварки различных типов низколегированной стали

В составе разных типов низколегированной стали (чаще всего они же являются низкоуглеродистыми) присутствует небольшой процент легирующих компонентов (в основном, в пределах 2-3 %). В составе этих металлов есть железо, небольшой процент углерода и различные примеси.

Технология сварки различных типов низколегированной стали

Низколегированная сталь, устойчивая к высокотемпературному воздействию (до +200 °С), используется для производства хирургических, ювелирных, гравировальных инструментов, бритв и лезвий. Добавление небольшого количества хрома в состав позволяет получить металл, отличающийся высокой прочностью и долговечностью.

Низколегированная сталь входит в класс черных металлов, используется для производства габаритных сварных металлических конструкций. Хотя содержание легирующих компонентов в ее составе невелико, материал обладает высокой прочностью. Такие характеристики достигаются за счет присутствия в составе хрома, никеля и молибдена, улучшающих свойства низколегированной стали. Благодаря хрому и никелю повышается устойчивость металла к коррозионному воздействию.

Соблюдение технологии сварки стали этого типа позволяет достичь хороших результатов. Однако при работе с низколегированными металлами необходимо учитывать многочисленные особенности материала. Большую роль играет опыт сварщика.

Чаще всего мастера сталкиваются с перегревом сварной области. Такая проблема возникает при работе с различными марками низколегированных сталей. Из-за быстрого охлаждения сварного шва и заготовки в целом на месте соединения образуется мертенсит. Так называют твердую углеродистую структуру, возникающую на сварном шве из-за резкого охлаждения.

Технология сварки стали с низким содержанием углерода предполагает использование электродов с кальцием и фтором. Наиболее подходящими являются стержни, имеющие основное покрытие, такие как Э42А или Э50А. Лучшими считаются электроды марок УОНИ 13/45, МР-3, АНО-8, СМ-11. Впрочем, подойдут и другие, обладающие похожими характеристиками.

Технология сварки стали с низким содержанием углерода позволяет пользоваться полуавтоматической или автоматической сваркой под флюсом с полуавтоматом и присадочной проволокой. Флюс может быть заменен углекислым газом или смесью углекислого газа и аргона. Это позволяет повысить качество шва по сравнению с работой с электродами.

Технология сварки стали различных структурных классов

Перлитную и аустенитную стали сваривать сложнее, поскольку на сварном шве образуются мартенситный налет или карбидная гряда, причем их объем снижает степень легирования материала, приближая его к характеристикам перлитной стали. Прослойка образуется в связи с худшим перемешиванием жидкого металла в пристеночных слоях. Если запас аустенитности металла в районе шва невелик, то прослойка может достигнуть критического уровня, приводя к разрушению соединения.

Технология сварки стали различных структурных классов

Соответственно, выбирая технологию сварки стали, необходимо отдавать предпочтение той, которая позволят добиться минимальной толщины кристаллизационного слоя. Для этого:

  • используют высококонцентрированные источники тепла, например, электронный луч, лазер, плазму;
  • разделывают или наплавляют кромки, снижая содержание участвующих в процессе сталей;
  • выбирают режимы обработки, при которых толщина плавления минимальна;
  • используют дуговую сварку в защитной газовой среде, способной обеспечить интенсивное смешивание металла сварной ванны.

Для сварки комбинированной стали наиболее подходящей является обработка в защитной газовой среде, поскольку при использовании этой технологии повышается температура расплавленного металла, снижается поверхностное напряжение, а значит, повышается интенсивность его смешивания. Это обусловлено увеличением приэлектродного падения напряжения сварочной дуги и кинетической энергии переноса капель металла электрода и плазменного потока в сварочной дуге.

Усилению эффекта способствует добавление в аргон кислорода, азота, углекислого газа. При добавке кислорода увеличивается температура в сварной ванне, а также возникают экзотермические окислительно-восстановительные реакции. За счет этого уменьшается степень структурной и механической неоднородности в области соединения перлитного металла с аустенитным швом.

Ручная дуговая технология сварки стали позволяет добиться лучших результатов в случае уменьшения температуры плавления электродов и, как следствие, температуры сварной ванны. Чтобы уменьшить температуру плавления электродов, используют стержни, в составе которых присутствуют никель и марганец. При применении этих электродов в процессе сварки под флюсом уменьшаются также кристаллизационные и диффузионные прослойки.

Если планируется использовать сварные соединения в условиях высокой температуры, следует пользоваться электродами типа ХН60М15 с высоким содержанием никеля. Применение таких электродов приводит к хорошему функционированию швов, поскольку коэффициент линейного расширения равен значениям перлитной стали. Электродами пользуются для исправления дефектов, возникающих при литье сталей групп IV и V. Дальнейшая термообработка не требуется.

Технологии сварки разнородных типов стали одного структурного класса

Сварка разных типов перлитной стали, разница в которых заключается в степени легирования, выполняется с помощью электродов, используемых для металлов с меньшей степенью легирования, при отсутствии дополнительных требований к прочности соединений, жаропрочности, коррозионной устойчивости, которые свойственны более легированным сталям. При этом технология предполагает выбор режимов и температуры сварки, применяемых при работе с более легированными металлами.

Технологии сварки разнородных типов стали одного структурного класса

Если подогрев невозможен, то выполняется наплавка кромок с использованием более легированного материала, подогреваемого электродами типа Э42А. При этом наплавленный слой должен иметь такую толщину, которая не позволит более легированному металлу нагреться до температур Ac1, т. е. не допустить создания условий для закалки.

Работая с различными сочетаниями высокохромистых мартенситных (12 % Cr), ферритных (28 % Cr) и ферритно-аустенитных металлов типа Х21Н5, необходимо выбирать такую технологию сварки сталей, при которой не будут образовываться холодные трещины и хрупкие участков в сварном шве. Режим подогрева выбирают для самого закаливающегося металла с недопущением полного охлаждения заготовок. Это возможно при использовании сварочных материалов ферритно-аустенитного класса, сварки с минимальной погонной энергией, поскольку металлы с высоким содержанием хрома подвержены росту зерна, являющегося причиной образования хрупкости места шва.

После того как термообработка завершена, заготовку необходимо быстро охладить, чтобы избежать хрупкости, возникающей при +475 °С. Можно также использовать для работы аустенитные электроды. Но в таком случае при термообработке нельзя полностью исключить сварочные напряжения, вызванные разницей в коэффициентах линейного расширения шва и основного металла.

Технология сварки двухслойных (плакированных) видов стали

За счет двухслойной стали снижается использование высоколегированных материалов, при этом работоспособность конструкций не снижается. Из таких металлов изготавливают оборудование, эксплуатируемое в коррозионной среде.

Технология сварки двухслойных (плакированных) видов стали

Облицовочный слой толщиной до 12 мм, устойчивый к коррозии и контактирующий с агрессивной средой, выполняется из следующих металлов:

  • высоколегированных хромоникелевых аустенитных (12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Н12Б и др.);
  • хромистых ферритных;
  • мартенситно-ферритных (08X13, 12X13 и др.).

Основной слой, толщина которого достигает 150 мм, более устойчив к силовым нагрузкам. Для его изготовления используются углеродистые низколегированные металлы (Ст3, 20К, 15ХМ и др.). Сварные соединения при этом должны иметь:

  • Однородность облицовочного слоя с высокой коррозионной стойкостью сварного шва.
  • Отсутствие комплексных сплавов с низкими механическими характеристиками в месте соединения облицовочного и основного слоев. Для этого необходимо использовать подходящие материалы и технологию сварки сталей, разделывать кромки и последовательно проводить работы.

Описанию основных типов и конструктивных элементов формы подготовки кромок в соответствии с технологией и способами сварки посвящен ГОСТ 16098-80. Сварка слоев выполняется раздельно с применением различных сварочных материалов. Последним обрабатывается облицовочный слой, чтобы не допустить его повторного нагрева. Обработка основного покрытия осуществляется в первую очередь. Для работы используются подходящие сварочные проволоки, флюсы, электроды и пр.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

  • Металлический шкаф для противогазов: плюсы, минусы и особенности конструкции

    Металлический шкаф для противогазов: плюсы, минусы и особенности конструкции

    Чтобы средства индивидуальной защиты сохраняли свои основные функции на протяжении всего срока службы, их необходимо правильно хранить. Для этого используют металлические шкафы для противогазов. Полки внутри позволяют обеспечить оптимальные условия для их нахождения. Данные шкафы должны не только обеспечивать безопасное хранение противогазов, но и предоставлять к ним быстрый доступ в случае чрезвычайной ситуации. В нашей статье мы расскажем, как производят такую мебель, какова ее конструкция и из чего складывается стоимость.
  • Изготовление столов из металла: технология, преимущества, виды

    Изготовление столов из металла: технология, преимущества, виды

    Изготовление столов из металла позволяет получить крепкую и долговечную мебель, способную выдержать серьезные нагрузки. Однако не стоит думать, что такая технология пригодна лишь для обустройства производственных или технических помещений. Металлические столы вполне могут быть изящными и функциональными для размещения их в гостиной либо в кабинете. Несмотря на большое количество плюсов, у такой мебели существуют и недостатки, которые связаны с материалом изготовления. Впрочем, это, скорее, особенности, которые нужно учитывать при выборе. В нашей статье мы расскажем о процессе изготовления металлических столов, а также о том, какие конструкции и виды итоговой продукции бывают.
  • Решетки на окна: как обезопасить дом и сохранить его экстерьер

    Решетки на окна: как обезопасить дом и сохранить его экстерьер

    Проникновение в жилище злоумышленниками сегодня осуществляется так же, как и сто лет назад, – через доступные проемы, поэтому решетки на окна и качественная дверь способны резко увеличить качество защиты дома или квартиры. Однако многие до сих пор думают, что оконная решетка – это громоздкая конструкция в виде восходящего солнца. К счастью, это не так. Сегодня данные конструкции изготавливают по различным технологиям, и они выполняют не только защитную, но и декоративную функцию. В нашей статье мы расскажем, какие бывают решетки на окна, как их правильно выбрать и на что обратить внимание при монтаже.
  • Корпус для усилителя мощности: как сделать его своими руками

    Корпус для усилителя мощности: как сделать его своими руками

    Корпус для усилителя мощности – одна из важнейших деталей любого устройства. Он защищает части девайса от механических повреждений, попадания влаги и пыли. Важна и эстетическая составляющая – стильный корпус с легкостью вписывается в интерьер и привлекает внимание. Большинство моделей выполняются из металла, но допустимо использование и других материалов. Наружный каркас можно сделать самостоятельно, заказать у производителя или собрать из готового набора. Порядок действий в каждом случае будет отличаться несущественно. Однако стоит учитывать нюансы, без которых изготовить качественный корпус будет невозможно. Об этом и расскажем в данном материале.
  • Изготовление стеллажей на заказ: от выбора типа конструкции до ее сборки

    Изготовление стеллажей на заказ: от выбора типа конструкции до ее сборки

    Изготовление металлических стеллажей на заказ состоит из четырех важных этапов: от создания чертежа до сборки конструкции. Все делают по ГОСТу и под чутким руководством клиента. Однако перед этим заказчик проводит подготовительную работу: решает, какой вид стеллажа и из какого материала ему подойдет. Не менее важно знать, что собой представляет конструкция стеллажа, а точнее, из чего он собирается, ведь на рынке представлено большое количество моделей. Лучше, конечно, остановиться на классических металлических, так как они прослужат не один десяток лет и останутся как новенькие. Как их производят на заказ, описано ниже.
  • Изготовление корпусов для приборов: виды готовых изделий

    Изготовление корпусов для приборов: виды готовых изделий

    Изготовление корпусов для приборов – это востребованное и актуальное производство. Любая электроника – от компьютеров до узкоспециализированной электронно-измерительной техники – нуждается в надежной защите от воздействия внешних факторов: пыли, влаги, перепадов температур. Этой защитой и являются корпуса. Преимущественно корпуса для приборов изготавливаются из металла (оцинкованного, листового), алюминия. Каждый материал требует определенной технологии производства корпусов и подходит для использования в конкретных условиях.
  • Изготовление алюминиевых корпусов: технология и нюансы

    Изготовление алюминиевых корпусов: технология и нюансы

    Изготовление алюминиевых корпусов требует наличия качественного и высокоточного оборудования, а полный цикл включает в себя линию покраски и упаковки. Причем существует несколько способов изготовления данной продукции. С конвейера сходят различные виды алюминиевых корпусов, которые применимы в различных сферах. Все они производятся по разработанным технологиям и требуют «своей» защиты. Это важно учесть при заказе таких изделий и обязательно уточнить этот момент у исполнителя. Рассказываем, на что именно надо обратить внимание.
  • Типы пожарных лестниц: нормы и требования

    Типы пожарных лестниц: нормы и требования

    Закон 123-ФЗ вводит технический регламент пожарной безопасности, в частности, в статье 39 указаны типы пожарных лестниц. Если сравнить данные из нормативного акта с тем, что можно встретить в статьях из Интернета, то будет видно некоторое расхождение в терминах. Довольно часто путают пожарные и эвакуационные лестницы. Разобраться с терминами – половина дела, важно знать и те требования, которые законодательство устанавливает непосредственно для противопожарных лестниц. В нашей статье мы расскажем о типах указанных лестниц и требованиях к их испытаниям.
  • Нормы пожарных лестниц: требования СНИП и ГОСТ

    Нормы пожарных лестниц: требования СНИП и ГОСТ

    Для безопасной эвакуации людей из многоэтажных зданий, а также для доступа спасательных команд в случае экстренных ситуаций при строительстве обязательно устанавливаются пожарные лестницы. Они входят в общую систему безопасности дома. Существуют определенные нормы изготовления и установки пожарных лестниц. Игнорирование правил ГОСТов грозит не только невозможностью последующего согласования строительства в проверяющих организациях, но и серьезной опасностью для проживающих или находящихся в здании людей. О нормах пожарных лестниц и пойдет речь в этой статье.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Добавить файл
Акция