 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь СЗ" ИНН 7813653802 Erid: 2SDnjeTme6H
| |
Под малоуглеродистыми сталями обычно понимают стали, содержащие не более 0,25% углерода, 0,9% марганца 0,4% кремния и незначительное количество других элементов. К этой группе можно отнести некоторые марки мартеновских и бессемеровских сталей обыкновенного качества, часть углеродистых качественных сталей, а также некоторые специальные марки стали. В настоящее время в промышленности применяются автоматическая и полуавтоматическая сварка в углекислом газе малоуглеродистых мартеновских сталей. Из этих сталей наибольшее применение при изготовлении сварных конструкций находит кипящая и спокойная сталь обыкновенного качества марки сталь Ст3кп и сталь Ст3сп.
Сварка малоуглеродистых сталей в углекислом газе характеризуется сравнительно небольшим разбрызгиванием электродного металла и более интенсивным мелкокапельным разбрызгиванием металла сварочной ванны.
При правильно выбранных параметрах режима и техники сварки практически весь расплавленный металл электрода попадает в сварочную ванну (за исключением его угара). Мелкие капли металла, вылетающие из сварочной ванны, засоряют сопло горелки, но не привариваются к поверхности шва и свариваемых деталей и поэтому легко удаляются металлической щеткой.
Замечено, что интенсивность выделения брызг из сварочной ванны возрастает с увеличением содержания в металле углерода и уменьшением содержания элементов-раскислителей и попаданием в зону сварки влаги и воздуха. Поверхность швов, выполненных в углекислом газе на малоуглеродистых сталях, имеет серовато-черный цвет, напоминающий цвет окалины. Поверхность швов, выполненных в углекислом газе автоматической сваркой, менее гладкая, чем поверхность швов, выполненных под флюсом. При полуавтоматической сварке внешний вид и формирование шва в большей степени зависят от опытности сварщика. При сварке малоуглеродистых сталей образующийся в результате окисления элементов шлак не растекается равномерно по поверхности металла, а плавает в сварочной ванне в виде отдельного «островка». После того как шлака накопится много, он выходит из сварочной ванны и покрывает толстым слоем небольшую поверхность шва. Согласно диаграмме состояния системы FeO - МnО -SiО2 образующийся при сварке малоуглеродистой стали шлак (таблица ниже) должен иметь температуру плавления около 1700° С. Последнее позволяет предполагать, что одной из основных причин плохого растекания шлака по поверхности шва является его высокая температура плавления.
Состав шлака, образующегося при сварке стали Ст3:
Предполагается, что снижения температуры плавления и увеличения жидкотекучести шлака можно достигнуть за счет применения электродных проволок с более высоким содержанием марганца (при большем содержании МnО и меньшем содержании SiО2 в шлаке). Ширина швов и глубина проплавления основного металла при сварке в углекислом газе больше, чем при сварке в аргоне.
При сварке малоуглеродистой стали в углекислом газе на стабильность процесса, форму и качество швов значительное влияние оказывает состояние поверхности электродной проволоки. От состояния поверхности зависит также количество газов, вносимое в зону сварки электродной проволокой.
Сказанное подтверждается опытными данными по сварке стали Ст3 проволокой Св-08ГС с различным состоянием поверхности (табл. ниже). Исследуемая проволока в исходном состоянии (нечищенная) была покрыта на заводе-изготовителе нитритом натрия. Сварка производилась на автомате (полуавтомат ПДШ-500 с неподвижно закрепленной горелкой и подвижным столом) от генератора ПС-500 с обычной круто падающей вольт-амперной характеристикой при одинаковом во всех опытах положении регуляторов тока, при постоянной скорости подачи проволоки и скорости сварки.
Влияние состояния поверхности электродной проволоки на количество газов, вносимых в зону сварки, и стабильность процесса:
На заводах очистка электродных проволок от загрязнений производится путем их опескоструивания, травления или пропускания через специальные механические очистные устройства. Значительное улучшение стабильности процесса сварки дает применяемая на Московском автомобильном заводе им. Лихачева промывка электродной проволоки перед сваркой в дихлорэтане (C2H4Cl2).
В настоящее время сварка в углекислом газе производится преимущественно в нижнем положении. Некоторые режимы полуавтоматической и автоматической сварки стыковых швов в углекислом газе приведены в таблицах ниже.
Режимы автоматической сварки стыковых двусторонних швов (проволока Св-08ГС, диаметр электрода 2,0 мм, расход газа 1100-1300 л/час):
Необходимо учитывать, что при сварке таких швов в некоторых случаях могут образоваться поры в металле шва из-за попадания воздуха в зону сварки через зазор между свариваемыми деталями (снизу). В этих случаях для предупреждения пор целесообразно увеличить расход газа или производить сварку на флюсовой подушке, или на плотно прилегающей металлической подкладке. Установлено, что чрезмерный объем сварочной ванны и перегрев деталей могут также вызвать образование пор в металле многослойных швов.
Общий вид и макроснимок поперечного сечения стыковых швов, выполненных полуавтоматической сваркой в углекислом газе, представлены на фиг. 50 и 51.
 При полуавтоматической и автоматической сварке угловых швов можно получать за один проход швы с катетом до 6-8 мм. Швы с катетом свыше 6-8 мм выполняются в несколько проходов. Экспериментально установлено, что при полуавтоматической сварке угловых швов электродом диаметром 2 мм на токах свыше 300-350 а трудно получить хорошее формирование валика из-за стекания жидкого металла на горизонтальную плоскость и образования подрезов на вертикальной стенке. Примерное количество проходов, необходимое для получения угловых швов различных размеров при сварке на отработанном режиме, приведено ниже (диаметр электрода 2 мм, сила тока 280-300 а, напряжение на дуге 30-32 в, расход газа 900-1100 л/час).
При размере катета шва в мм: до 6-8 мм = 1 проход; 11-14 мм = 3 прохода; 13-16 мм = 4 прохода; 22-24 мм = 9 проходов; 27-30 мм = 12 проходов.
Внешний вид и макроснимки многослойных угловых швов, выполненных на этом режиме, приведены на фиг. 52 и 53.
 
Возможности выполнения швов, различно ориентированных в пространстве, пока мало изучены. Установлено, что полуавтоматической сваркой при снижении тока до 150-200 а можно сваривать стыковые и угловые швы с углом наклона до 60-70° С.
Как известно, до настоящего времени никаким способом не удавалось механизировать сварку горизонтальных швов на вертикальной плоскости.
Первые опыты по полуавтоматической сварке таких швов в углекислом газе в лабораторных условиях показали возможность получения сварных соединений с удовлетворительным качеством в корне и средней зоне шва (фиг. 54).
Имеющиеся в последних слоях металла шва поры, очевидно, вызваны попаданием воздуха в зону сварки, а плохая поверхность шва стеканием жидкого металла.
Такие же результаты получены и при полуавтоматической сварке вертикальных швов большого сечения.
В настоящее время для сварки малоуглеродистых сталей в углекислом газе используются электродные проволоки марок Св-08ГС и Св-10ГС с ограничением по углероду, кремнию и марганцу.
Химический состав металла швов, выполненных этими проволоками, приведен в таблице ниже.
Макро- и микроструктура швов, выполненных в углекислом газе, мало отличаются от структуры швов, выполненных под флюсом (фиг. 55).
Несмотря на значительное выгорание кремния и марганца в зоне сварки, металл шва содержит сравнительно небольшое количество неметаллических включений, соответствующее баллу 2-3.
Состав швов, выполненных проволоками Св-08ГС и 10ГС на стали Ст3:
Механические свойства швов, выполненных на малоуглеродистых сталях проволоками Св-10ГС и 08ГС, приведены в табл. ниже (данные ЦНИИТМАШа).
Механические свойства металла швов, выполненных на стали Ст3 проволоками Св-ЮГС и Св-08ГС:
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ