Свариваемость 45 стали: Сварка стали 45 полуавтоматом и покрытым электродом: технология, проверка соединений

Содержание

Сварка стали 45 полуавтоматом и покрытым электродом: технология, проверка соединений

К сварке деталей из различных сплавов нужно подходить индивидуально. Сталь 45 относится к группе ограниченно свариваемых (ГОСТ 29273-92), это значит, что в процессе работы с ней требуется соблюдать особые правила. Нарушение технологии может привести к образованию трещин в зоне сварки и последующему разрушению конструкции.


Описание стали 45

Конструкционная сталь 45 применяется в промышленности: станкостроении, на производстве автомобилей и прочей техники, инструментов. Отличается хорошими характеристиками: высокой ударной прочностью, пластичностью, устойчивостью к различным нагрузкам – статическим и динамическим. Стандарт проката: ГОСТ 1050-88. Группа свариваемости: третья. Применяемые сплавы-заменители: 40Х, 50, 50Г2. Отличается также следующими характеристиками:

  • плотность – 4850 кг/куб. м;
  • ударная вязкость – 66 кДж/ кв. м;
  • твердость до термической обработки – 20-22 ед. по Роквеллу.

Число 45 указывает на повышенное содержание углерода в сплаве – 0,45%. Это осложняет процесс сварки деталей: может приводить к появлению горячих (во время нагрева) и холодных (после остывания) трещин.

Допустимое содержание элементов:

  • C (углерод): 0,42-0,500%;
  • Si (кремний): 0,17-0,37%;
  • Mn (марганец): 0,50-0,80%.

Импортные аналоги:

  • США – 1045;
  • Япония – S45C, SWRCh55K;
  • Европа – 1.1191, 2C45, C45, C45E, C45EC, C46.

Чаще всего поставляется в виде листов или полос разной толщины. Рекомендуется разрезать при помощи плазменной резки, что позволит избежать перегрева кромок, или механическими способами.

Технология сварки

До проведения работ необходимо прогреть детали до 150-200 градусов по Цельсию. После этого выполняются сварочные работы. Затем готовое изделие должно медленно остывать. Такой способ уменьшает вероятность образования трещин.

Сварочные работы производятся с применением покрытых электродов Есаб ОК 68.81, УОНИ 13/55, Lb-52U, при помощи полуавтоматической сварки в углекислом газе проволокой ESAB OK Autrod 312 и ESAB OK Autrod 16.95 или в среде аргона.

По окончании работы рекомендуется поместить деталь в печь и прогревать при температуре 400-450 градусов по Цельсию (процесс нормализации) около 1 часа.

После полного остывания изделия необходимо выполнить испытания в зависимости от назначения конструкции: на разрыв, кручение, ударные нагрузки или изгиб. Если создаются ответственные металлоконструкции, то для проверки рекомендуется обращаться в специализированные организации, которые проводят тесты готовых соединений.

Ручная дуговая сварка осуществляется в соответствии с ГОСТ 5264-80, где указаны типы применяемых соединений и конструктивные элементы с информацией об их размерах.

Сварка стали 45. Практика

Если работы проводятся вне оборудованных цехов, то обеспечить неукоснительное соблюдение технологии сложно. В этом случае можно использовать следующий метод:

  1. Подготовка деталей к сварке: зачистка, формирование кромок под сварочные швы.
  2. Прогрев деталей при помощи газового (пропанового, ацетиленового) резака или горелки. Для определения температуры следует использовать инфракрасный пирометр, также применяют термокарандаши, которые начинают плавиться при достижении определенных значений.
  3. Сварка производится максимально быстро, если необходимо, то в процессе можно дополнительно подогревать детали.
  4. По окончании работ изделие требуется поместить в емкость с песком, чтобы процесс остывания происходил как можно медленнее.
  5. Если деталь слишком крупная и ее невозможно убрать в песок, то можно подогревать зону сварки резаком или горелкой, постепенно уменьшая температуру.

В ряде случаев допускается использовать «холодный» метод сварки. Для этого рекомендуется использовать полуавтомат или аргон, так как зона нагрева в этом случае будет меньше, чем при применении покрытых электродов.

Сварка производится так:

  • элементы изделия собираются на небольшие прихватки – 5-7 мм с шагом около 150 мм;
  • обваривать конструкцию следует небольшими швами, важно не давать металлу сильно нагреваться;
  • по возможности следует класть швы вразнобой с разных сторон изделия.

Важно: такой метод нельзя использовать при сварке ответственных конструкций.

При использовании холодного способа требуется провести тщательный визуальный осмотр швов и проверку прочности соединений, поскольку вероятность появления трещин высока.

Проверка сварных соединений

На производстве используют эффективные методы контроля: просвечивание швов рентгеном или ультразвуком. Это позволяет обнаружить большинство дефектов: непровары, трещины, свищи.

Если есть возможность, то варят тестовые образцы из стали 45, разрезают швы болгаркой и осматривают их визуально. Внутри не должно быть:


  • пор – мелких пузырьков, которые значительно ухудшают свойства шва. Допускается наличие незначительного количества пор;
  • трещин – в процессе эксплуатации конструкции они могут увеличится и вызвать разрушение соединения;
  • свищей – также влияют на прочность шва.

В случае когда изделие предназначено для работы под нагрузками, рекомендуется проверять соединения механическими способами. Для этого деталь подвергают нагрузкам. Например, если шов должен выдерживать нагрузку 10 тонн, следует проводить проверку с весом на 30% больше – 13 тонн.

Исправление дефектов

После сварки требуется удалить шлаковую корку (если использовались покрытые электроды), обработать деталь металлической щеткой, чтобы соединение было хорошо видно. Ряд проблем можно выявить при осмотре сварных швов, появление внутренних «холодных» трещин часто определяется на слух: громкие щелчки говорят о том, что внутри появились дефекты.

При выявлении трещин и других изъянов требуется полностью вырезать проблемные участки и положить новые швы. Заваривать их без разделки не допускается. Рекомендуется предварительно прогревать зону сварки, после работы деталь должна медленно остыть.

Справка: наплывы металла в зоне сварки также считаются дефектами, удаляются при помощи болгарки с зачистным кругом.

Как получить надежное соединение. Сварка с другими металлами

Поскольку сталь 45 при сварке подвержена появлению трещин, рекомендуется либо проводить тщательную проверку швов, либо дублировать соединения при помощи болтов, шпилек или заклепок.

Если изделие предполагается сваривать с иными сплавами, то рекомендуется создать образец. После анализа результата можно разработать оптимальную технологию.


Таблица свариваемости металла (по сталям)

Мы предлагаем

Новости:

Написать нам!

Мы осуществляем доставку продукции в города: Москва, Московская область, Санкт-Петербург, Новосибирск, Нижний Новгород, Самара, Казань, Омск, Уфа, Волгоград, Пермь, Красноярск, Иркутск, Владивосток, Хабаровск, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Сургут, Нижневартовск, Норильск, Новокузнецк, Череповец, Альметьевск, Липецк, Нижний Тагил, Кемерово.

Таблица свариваемости металла (по сталям)

Марочник сталей

  

Сталь углеродистая обыкновенного качества ГОСТ 380-88

Марка стали

Заменитель

Применение

Свариваемость

Ст 0

нет

Для второстепенных элементов конструкций и неответственных деталей: настилы, арматура, шайбы, перила, кожухи, обшивки и д.р.

Сваривается без ограничений.

Ст2пс
Ст2кп
Ст2сп

Ст2сп
Ст2пс

Неответственные детали, требующие повышенной пластичности, мало нагруженные элементы сварных конструкций, работающие при постоянных нагрузках и положительных температурах.

Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм. рекомендуется подогрев и последующая термообработка

Ст3кп

СТ3пс

Для второстепенных и малонагруженных элементов сварных элементов и не сварных конструкций, работающих в интервале температур от-  10 до 400 градусов по Цельсию.

Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм. рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст3пс
Ст3сп

Ст3сп
Ст3пс

Несущие и ненесущие элементы сварных и не сварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-ой категории) толщиной до 10мм для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от — 40 до +425 градусов по Цельсию дляСт3пс и толщиной до25мм. Для Ст3сп, Ст3пс при толщине проката от 10 до 25мм. — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от-40 до + 425 градусов, при условии поставки с гарантируемой свариваемостью, Ст3сп при толщине проката свыше 25мм — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температурах от -40 до + 425 градусов по Цельсию, при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм. рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст3Гпс

Ст3пс
Ст18Гпс

Фасонный и листовой прокат толщиной от 10 до 36мм. для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках в интервале от -40 до + 425 градусов по Цельсию, и для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от -40 до +425 градусов при гарантируемой свариваемости.

Сваривается без ограничений. Для толщины более 36 мм рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст4кп

нет

Сварные, клепаные и болтовые конструкции повышенной прочности в виде сортового, фасонного и листового проката, а также для малонагруженных деталей.

 

Ст4пс

Ст4сп

Сварные, клепаные и болтовые конструкции повышенной прочности в виде сортового, фасонного и листового проката, а также для малонагруженных деталей типа валов, осей, втулок и др.

Сваривается ограниченно.

Ст5пс
Ст5сп

Ст6сп

  Ст4сп

Детали клепанных конструкций: болты, гайки, ручки, тяги, ходовые валики, втулки, клинья, цапфы, рычаги, упоры, штыри, пальцы, стержни, стержни, звездочки, трубчатые розетки, фланцы и другие детали, работающие в интервале о 0 до + 425 градусов по Цельсию, поковки сечением до 800мм.

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст6пс

 

Для деталей повышенной прочности: осей, валов, пальцев, поршней и т.д.

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст6сп

Ст5сп

Для деталей повышенной прочности: осей, валов, пальцев и других деталей в термообработанном состоянии, а также для стержневой арматуры периодического профиля.

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

 

Сталь углеродистая качественная конструкционная ГОСТ 1050-88

Марка стали

Заменитель

Применение

Свариваемость

08

Ст10

Детали к которым предъявляются требования высокой пластичности, шайбы патрубки, прокладки и другие неответственные детали, работающие в интервале температур от — 40 до + 450 градусов по Цельсию.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико- термической обработки.

08кп

08пс

Ст08

Для прокладок, шайб, вилок, труб, а также деталей подвергаемых химико-термической обработке — втулок, проушин, тяг.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст10

Ст08

15, 08кп

Детали работающие при температуре  до + 450 градусов, к которым предъявляются требования высокой  пластичности, после химико-термической обработки (ХТО) — детали с высокой поверхностной твердостью при невысокой прочности сердцевины.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст10кп
Ст10пс

Ст08кп, 15кп, 10

Детали работающие при температуре от — 40 до + 450 градусов, к которым предъявляются требования высокой пластичности, а также: втулки, шайбы,  ушки, винты и другие детали после ХТО, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и износостойкости при невысокой прочности сердцевины.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст15

Ст10
Ст20

Болты, винты, крюки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой пластичности и работающие при температуре от-40 до + 450 градусов; после ХТО — рычаги, кулачки, гайки и другие детали, к  которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст15кп
Ст15пс

Ст10кп
Ст15кп.

Элементы трубных соединений, штуцера, вилки и другие детали котлотурбостроения, работающие при температуре от — 40 до + 450 градусов; после цементации и цианирования детали, к которым предъявляются требования высокой  поверхностной твердости и невысокой твердости сердцевины(крепежные детали, рычаги, оси и т.п.)

Сваривается без ограничений.

Ст18кп

 

Для сварных строительных конструкций в виде листов различной толщины и фасонных профилей.

Сваривается без ограничений.

Ст20

Ст15
Ст20

После нормализации или без термообработки крюки кранов, муфты, вкладыши подшипников и другие детали, работающие при температурах от — 40 до+ 450 градусов под давлением; после ХТО — шестерни, червяки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и невысокой прочности сердцевины.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст20кп
Ст20пс

Ст15кп

После нормализации или без термообработки патрубки, штуцера, вилки, болты корпуса аппаратов и другие детали из кипящих сталей, работающие при температурах от — 20 до + 450 градусов; после цементации и цианирования — оси, крепежные детали, пальцы, звездочки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой  поверхностной твердости и невысокой    твердости сердцевины

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст25

Ст20, 30

Оси, валы, соединительные муфты, собачки, рычаги, вилки, шайбы, валики болты, фланцы, тройники, крепежные детали и другие неответственные детали; после ХТО — винты, втулки, собачки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст30

Ст25, 35

Тяги, серьги, траверсы, рычаги, валы, звездочки, шпиндели, цилиндры прессов, соединительные муфты и другие детали невысокой прочности.

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст 35

Ст30, 40
Ст35Г

Детали невысокой прочности, испытывающие небольшие напряжения: оси, цилиндры, коленчатые валы, втулки, шпиндели, звездочки, тяги, обода, валы, траверсы, бандажи, диски и другие детали.

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст40

Ст35, 45
Ст40Г

После улучшения — коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали; после поверхностного упрочения с нагревом ТВЧ -длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст45

Ст40Х, 50
Ст50Г

Вал-шестерни, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностной обработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Сваривается ограниченно. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.

Ст50

Ст45
Ст50Г
50Г2
Ст55

После нормализации с отпуском и закалки с отпуском — зубчатые колеса прокатные валки, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев.

Трудно свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Ст55

Ст50, 60
Ст50Г

Гусеницы, муфты сцепления коробок передач, корпуса форсунок и другие детали, работающие а трение.

Не применяется для сварных конструкций

Ст60

СТ55
Ст65Г

Цельнокатаные колеса вагонов, валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов, амортизаторов, замочные шайбы, регулировочные прокладки и другие детали, шпиндели, бандажи, диски сцепления, пружинные кольца к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости.

Не применяется для сварных конструкций

*ГОСТ 1055-88 содержит и другие марки стали

 

Сталь конструкционная легированная хромистая ГОСТ 4543-71

Марка стали

Заменитель

Применение

Свариваемость

Ст15Х

Ст20Х

Втулки, пальцы, шестерни, валики, толкатели и другие цементуемые детали, к которым предъявляются требования высокой твердости поверхности при невысокой прочности сердцевины; детали, работающие в условиях износа трением.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст20Х

Ст15Х
20ХН,
18ХГТ

Втулки, шестерни, обоймы, гильзы, диски, плунжеры, рычаги и другие цементуемые детали, к которым предъявляется требование высокой поверхностной твердости при невысокой прочности сердцевины; детали работающие в условиях износа при трении.

Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки.

Ст30Х

Ст35Х

Оси, валики, рычаги, болты, гайки и другие некрупные детали.

Ограниченно свариваемая.

Ст35Х

Ст40Х

Оси, валы, шестерни, кольцевые рельсы и другие улучшаемые детали.

Ограниченно свариваемая.

Ст38ХА

Ст40Х

Червяки, зубчатые колеса, шестерни, валы, оси, ответственные болты и др. улучшаемые детали.

Трудно свариваемая.

Ст40Х

Ст45Х
Ст38ХА
Ст40ХС

Оси, валы, шестерни, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полу- оси, втулки и другие детали повышенной прочности

Трудно свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Ст45Х

Ст40Х, 50Х

Валы, шестерни, оси, болты, шатуны и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной твердости, износостойкости и работающие при незначительных ударных нагрузках.

Трудно свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка.

Ст50Х

Ст40Х,45Х
Ст50ХН

Валы, шпиндели, установочные винты, крупные зубчатые колеса, редукторные валы, упорные кольца, валки горячей прокатки и другие улучшаемые детали, к которым предъявляются  требования повышенной твердости, износостойкости и прочности, работающие при незначительных нагрузках.

Трудно свариваемая. Необходим подогрев и последующая термообработка

*ГОСТ 4534-71 содержит и другие марки стали.

 

сталь высоколегированная и сплавы КОРРОЗОННОСТОЙКИЕ ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ (ГОСТ 5632-72)

Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие жаростойкие и жаропрочные (ГОСТ 5632-72) изготавливают марок: 40Х9С2, 40Х10С2М, 08X13, 12X13, 20X13, 30X13, 40X13, 10Х14АГ15, 12X17, 08X17Т, 95X18, 08Х18Т1, 15Х25Т, 15X28, 25Х13Н2, 20Х23Н13, 20Х23Н18, 10Х23Н18, 20Х25Н20С2, 15Х12ВНМФ, 20Х12ВНМФ, 37Х12Н8Г8МФБ, 13Х11Н2В2МФ, 45Х14Н14В2М, 40Х15Н7Г7Ф2МС, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 31Х19Н9МВБТ, 10Х14Г14Н4Т, 14Х17Н2, 12Х18Н9, 17Х18Н9, 08Х18Н10, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н12Т, 08Х18Г8Н2Т, 20Х20Н14С2, 08Х22Н6Т, 12Х25Н16Г7АР.

Сплавы по (ГОСТ 5632-72) изготавливают марок:

06ХН28МДТ, ХН35ВТ, ХН35ВТЮ, ХН70Ю, ХН70ВМЮТ, ХН77ТЮР, ХН78Т, ХН80ТБЮ. ГОСТ 5632-72 содержит и другие марки сталей и сплавов.

Марки, область применения и свариваемость сталей (ГОСТ 5632-72)

Марка стали

Заменитель

Применение

Свариваемость

40Х9С2

 

Выпускные клапана двигателей, крепежные детали

Не применяется для сварных конструкций

40X1 ОС2М

 

Клапана двигателей, крепежные детали

Трудносвариваемая

08X13
12X13
20X13
25X1 ЗН2

Стали: 12X13 12Х18Н9Т
Сталь: 20X13
Стали: 12X13 14X1 7Н2

Детали с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам

Ограниченно свариваемая

30X13
40X13

Сталь: 40X13
Сталь: 30X13

Режущий инструмент, предметы домашнего обихода

Не применяется для сварных конструкций

10Х14АП6

Стали: 12Х18Н9, 08X1 8Н10, 12Х18Н9Т, 12Н18Н10Т

Для немагнитных деталей, работающих в слабоагрессивных средах

Сваривается без ограничений

12X17

Сталь: 12Х18Н9Т

Крепежные детали, работающие в кислых растворах

Трудносвариваемая

08X1 7Т 08X1 8Т1

Стали: 12X17, 08X1 8Т1 Стали: 12X17, 08X1 7Т

Для конструкций, подвергающихся ударным нагрузкам и работающих в кислых средах

Ограниченно свариваемая

95X18

 

Детали, к которым предъявляются требования высокой твердости и износостойкости

Не применяется для сварных конструкций

15Х25Т

Сталь: 12Х18Н10Т

Для сварных конструкций, не подвергающихся воздействию ударных нагрузок

Трудносвариваемая

15X28

Стали: 15Х25Т, 20Х23Н18

Для сварных конструкций, не подвергающихся воздействию ударных нагрузок

Трудносвариваемая

20Х23Н13

 

Трубы и детали, работающие при высоких температурах

Трудносвариваемая

20Н23Н18

Стали: 10Х25Т 20Х23Н13

Детали, работающие при температуре до 1100°С

Ограниченно свариваемая

10Х23Н18

 

Листовые детали, работающие при температуре до 1 100 °С

Ограниченно свариваемая

20Х25Н20С2

 

Детали печей, работающие при температуре до 1100°С

Ограниченно свариваемая

15Х12ВНМФ

 

Детали, работающие при температуре до 780 °С

Трудносвариваемая

20Х12ВНМФ

Стали: 15Х12ВНМФ, 18Х11МНФБ

Высоконагруженные детали

Трудносвариваемая

08Х17Н13М21

Сталь: 10Х17Н13М21

Сварные конструкции, крепежные детали

Трудносвариваемая

10Х17НЗМ2Т

 

Сварные конструкции

Трудносвариваемая

31Х19Н9МВБТ

 

Крепежные детали

Трудносвариваемая

10Х14П4Н4Т

Стали: 20Х13Н4Г9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т

Для изготовления сварного оборудования и криогенной техники до темп. -253 °С

Трудносвариваемая

14Х17Н2

Сталь: 20X1 7Н2

Детали компрессорных машин

Трудносвариваемая

12Х18Н9 17Х18Н9

Стали: 20Х13Н4Г9, 10Х14Г14Н4Т Сталь: 20Х13Н4Г9

Холоднокатаный лист и лента повышенной прочности

Сваривается без ограничений

08X1 8Н10 08Х18Н10Т 12Х18Н9Т

12Х18Н10Т

Сталь: 12Х18Н10Т Стали: 15Х25Т, 08Х18Г8Н2Т, 10Х14Г14Н4Т,

Трубы, детали печной арматуры

Сваривается без ограничений

Сварка 40Х и 45стали — Технологии сварки

Вот каждый раз встречаясь с несусветным идиотизмом думаю:»Ну всё,вмемориз!»

Ан нет,буквально на следующий же день кто нибудь где нибудь чем нибудь да удивит…

 

мы используем электроды по нержавейке

 

Клиника…

 

Вообще есть у меня подозрение что народная любовь к сварке углеродистых сталей материалами для легированных растёт из технологии сварки чугуна…хотя чугун сваривают никелем совсем по другой причине…хотя опять таки не удивлюсь если кто-то шпарит сталь 45 хромистыми безникелиевыми электродами(вот это будет цирк так цирк…уехавший без клоунов)…

 

Сегодня разговаривал с технологами по металлообработки из двух абсолютно разных производств, оба утверждали почему то что 40Х варится лучше.

 

Производства я так понимаю булочно-кондитерские,бо технолог-сварщик такого даже в горячечном бреду не ляпнет

 

40х лучше варится, при сварке 45й на границе шва образуются микротрещины если без нагрева

 

Есть такая полезная для сварщика(да и не только) книжка,называется марочник сталей

Заглянув в него можно узнать весьма интересные вещи,например что и сталь 45 и 40Х являются трудносвариваемыми,или что одна является заменителем другой,или что число «40» в обозначении стали марки 40Х это вовсе не содержание хрома (как многие считают) а углерода,так же как число «45» в обозначении стали марки 45,и разница в содержании углерода у обеих марок всего в районе 0,05%,так что свариваются они совершенно одинаково…

(Вообще содержание в стали хрома ухудшает её свариваемость,так что будь его в стали 40Х на порядок больше она сваривалась бы гораздо хуже чем сталь 45,но поскольку хрома в её составе всего около 1% на свариваемость он по сути никакого влияния не оказывает)

 

 

По существу:

Ст3 в сочетании со сталью 45 сваривается с предварительным подогревом до 250-350°С и последующим отпуском при 600-650°С электродами для сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей.

Ст3 в сочетании со сталью 40Х сваривается с предварительным подогревом до 250-350°С и последующим отпуском при 600-650°С электродами для сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей.

При невозможности предварительного подогрева всей детали производится местный подогрев до 600-650°С (в обоих случаях)

Соблюдение данной технологии позволяет получить прочность сварного соединения в пределах 80% от прочности основного металла.

 

PS.А такое настроение хорошее было пока в эту тему не заглянул…

Изменено пользователем MrRicco

Свариваемость сталей: классификация, характеристики, определение

Выделяют довольно большое количество параметров, которые определяют основные свойства металла. Среди них выделяют показатель свариваемости. На сегодняшний день сварка стали проводится крайне часто. Подобный способ соединения металлов и других материалов характеризуется высокой эффективностью, так сварной шов может выдерживать большую нагрузку. При плохом показателе провести подобную работу сложно, в некоторых случаях даже невозможно. Все металлы разделяются на несколько групп, о чем далее поговорим подробнее.

Свариваемость сталейСвариваемость сталей Свариваемость сталей

Основные критерии,  устанавливающие свариваемость

Оценивая свариваемость сталей, всегда уделяют внимание химическому составу металла. Некоторые химические элементы могут повысить этот показатель или снизить его. Углерод считается самым важным элементов, который определяет прочность и пластичность, степень закаливаемости и плавкость. Проведенные исследования указывают на то, что при концентрации этого элемента до 0,25% степень обрабатываемости не снижается. Увеличение количества углерода в составе приводит к образованию закалочных структур и появлению трещин.

Понятие свариваемостиПонятие свариваемости

Понятие свариваемости

К другим особенностям, которые касаются рассматриваемого вопроса, можно отнести нижеприведенные моменты:

  1. Практически во всех металлах содержатся вредные примеси, которые могут снижать или повышать обрабатываемость сваркой.
  2. Фосфор считается вредным веществом, при повышении концентрации появляется хладноломкость.
  3. Сера становится причиной появления горячих трещин и появлению красноломкости.
  4. Кремний присутствует практически во всех сталях, при концентрации 0,3% степень обрабатываемости не снижается. Однако, если увеличить его до 1% могут появится тугоплавкие оксиды, которые и снижают рассматриваемый показатель.
  5. Процесс сварки не затрудняется в случае, если количество марганца не более 1%. Уже при 1,5% есть вероятность появления закалочной структуры и серьезных деформационных трещин в структуре.
  6. Основным легирующим элементом считается хром. Он добавляется в состав для повышения коррозионной стойкости. При концентрации около 3,5% показатель свариваемости остается практически неизменным, но в легированных составах составляет 12%. При нагреве хром приводит к появлению карбида, который существенно снижает коррозионную стойкость и затрудняет процесс соединения материалов.
  7. Никель также является основным легирующим элементом, концентрация которого достигает 35%. Это вещество способно повысить пластичность и прочность. Никель становится причиной улучшения основных свойств материала.
  8. Молибден включается в состав в небольшом количестве. Он способствует повышению прочности за счет уменьшения зернистости структуры. Однако, на момент воздействия высокой температуры вещество начинает выгорать, за счет чего появляются трещины и другие дефекты.
  9. В состав часто в качестве легирующего элемента добавляется медь. Ее концентрация составляет около 1%, за счет чего немного повышается коррозионная стойкость. Важной особенностью назовем то, что медь не ухудшает обработку сваркой.
Критерии свариваемостиКритерии свариваемости

Критерии свариваемости

В зависимости от особенностей структуры и химического состава материала все сплавы делятся на несколько групп. Только при учете подобной классификации можно выбрать наиболее подходящий сплав.

Классификация сталей по свариваемости

Хорошей обрабатываемостью обладают сплавы, в которых при нагреве не образуются трещины. По данной характеристике выделяют четыре основных группы:

  1. Хорошая обрабатываемость сваркой определяет то, что сталь после термической обработки остается прочным и надежным. При этом создаваемый шов может выдерживать существенное механическое воздействие.
  2. Удовлетворительная степень позволяет проводить обработку без предварительного подогрева. За счет этого существенно ускоряется процесс, а также снижаются затраты.
  3. Ограниченно свариваемые стали сложны в обработке, сварку можно провести только при применении специального оборудования. Именно поэтому повышается себестоимость самого процесса.
  4. Плохая податливость сварке не позволяет проводить рассматриваемую обработку, так как после получения шва могут появится трещины. Именно поэтому подобные материалы не могут использоваться для получения ответственных элементов.
Классификация сталей по свариваемостиКлассификация сталей по свариваемости

Классификация сталей по свариваемости

Каждая группа характеризуется своими определенными особенностями, которые нужно учитывать. Сталь 20 относится к первой группе, в то время как распространенная сталь 45 обладает низкой податливостью к сварке.

Группы свариваемости

Все группы свариваемости сталей характеризуются своими определенными особенностями. Среди них можно отметить следующие моменты:

  1. Первая группа, которая характеризуется хорошей свариваемостью, может применяться при сварке без предварительного подогрева и последующей термической обработки шва. Отпуск выполняется для снижения напряжения в металле. Как правило, подобное свойство связано с низкой концентрацией углерода.
  2. Вторая характеризуется тем, что склонна к образованию трещин и дефектов на швах. Именно поэтому рекомендуется проводить предварительный подогрев материала, а также последующую термическую обработку для снижения напряжений.
  3. При ограниченном показателе сталь склонна к образованию трещин. Для того чтобы исключить вероятность появления трещин следует материал предварительно разогреть, после сварки в обязательном порядке проводится термообработка.
  4. Последняя группа характеризуется тем, что в большинстве случаев на швах образуются трещины. При этом предварительный разогрев структуры не во многом решает проблему. После сварки обязательно проводится многоступенчатое улучшение.
Группы свариваемостиГруппы свариваемости

Группы свариваемости

Каждый сплав и металл относится к определенной группе. Кроме этого, степень свариваемости меняется после улучшения материала, к примеру, путем азотирования или закалки.

Как влияют на свариваемость легирующие примеси

Как ранее было отмечено, включение в состав большого количества легирующих элементов приводит к изменению основных характеристик. При этом отметим следующие моменты:

  1. При низком показателе концентрации сталь лучше поддается сварке.
  2. Некоторые химические вещества могут повысить рассматриваемый показатель, другие ухудшить.

Именно поэтому при выборе легированного сплава уделяется внимание не только типу легирующих элементов, но и их концентрации. Принятые стандарты ГОСТ определяют то, что при маркировке могут указывать основные химические вещества и их количество в составе.

Влияние содержания углерода на свариваемость стали

Во многом именно углерод определяет основные эксплуатационные характеристики сплава. Слишком высокая концентрация подобного химического вещества приводит к повышению твердости и прочности, но также и хрупкости. Кроме этого, в несколько раз снижается степень свариваемости. К другим особенностям отнесем следующие моменты:

  1. Если в составе углерода не более 0,25%, то рассматриваемый показатель остается на достаточно высоком уровне.
  2. Слишком большое количество углерода в составе приводит к тому, что металл после термического воздействия начинает менять свою структуру, за счет чего появляются трещины.

Стоит учитывать, что проводимая химикотермическая процедура может привести к снижению податливости к рассматриваемому способу соединения. Именно поэтому улучшение сплава проводится после создания конструкции путем обработки шва.

Свариваемость низкоуглеродистых сталей

Низкоуглеродистые сплавы хорошо подаются свариванию. При этом можно отметить следующие моменты:

  1. В подобных сплава концентрация углерода менее 0,25%. Этот показатель свойственен сплавам, которые имеют повышенную гибкость и относительно невысокую твердость поверхностного слоя. Кроме этого, снижается значение хрупкости. Поэтому низкоуглеродистые стали часто используют при создании листовых заготовок. При добавлении небольшого количество легирующих элементов может быть повышена коррозионная стойкость.
  2. Для повышения основных характеристик в состав могут добавлять различные легированные элементы, но в небольшом количестве. Примером можно назвать марганец и никель, а также титан.
Низкоуглеродистая стальНизкоуглеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь

Как правило, подобные металлы не нужно перед обработкой подвергать подогреву, а после проведения процедура закалка или отпуск выполняется только для при необходимости.

Свариваемость закаленной стали

Распространенной термической обработкой можно назвать закалку. Она предусматривает воздействие высокой температуры, которая может изменить структуру материала. После охлаждения происходит перестроение структуры, за счет чего происходит упрочнение структуры и повышение твердости поверхностного слоя. К другим особенностям отнесем следующие моменты:

  1. Закалка предусматривает увеличение концентрации углерода в поверхностном слое. Именно поэтому степень свариваемости существенно снижается.
  2. Подогрев заготовки проводится для того, чтобы упростить проводимую работу. Для этого может использоваться газовая грелка или иной источник тепла.

Закаленная сталь сложна в обработке. Кроме этого, если ранее не проводился отпуск в структуре может быть переизбыток напряжения, что и приводит к появлению трещин.

Повторная обработка швов может не привести к повышению их прочности.

Закаленная стальЗакаленная сталь

Закаленная сталь

В заключение отметим, что хорошей податливость сварке обладают металлы из различных групп. Примером можно назвать некоторые нержавейки, которые даже после воздействия тепла обладают коррозионной устойчивостью. Именно поэтому для сварочных работ рекомендуется выбирать материал, который характеризуется хорошей обрабатываемостью.

Сварка стали: особенности и технологии

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.

Легирующая примесьОписание
Углерод (С)Эта самая важная примесь, от которой зависит прочность, эластичность, закаливаемость и другие важные качества металла. Если в состав входит 0,25 % углерода, то это не будет снижать показатели свариваемости. Если же его содержание будет выше данного показателя, то это вызовет появление закалочных структур в металле зоны термического влияния и к появлению трещин.
Сера (S) и фосфор (Р)Данные компоненты относятся к вредным добавкам. При высоком уровне в составе стали серы происходит появление красных трещин — красноломкость, а при наличии высокого уровня фосфора — хладноломкость. Поэтому низкоуглеродистые стали содержат S и P до 0,4-0,5 %.
Кремний (Si)Это раскислитель. Его уровень должен быть около 0,3 %, данный показатель не снижает свойства свертываемости. Если кремний будет составлять 0,8-1 %, то могут образоваться тугоплавкие оксиды, которые окажут негативное влияние на свариваемость металла.
Марганец (Mn)При содержании данного элемента до 1 % сваривание не ухудшается. Если уровень марганца будет составлять от 1,8 до 2,5 %, то могут образовываться закалочные структуры и трещины в металле.
Хром (Cr)В составе низкоуглеродистых сталей хром содержится в качестве примеси до 0,3 %. В составе низкоуглеродистых сталей — 0,7-3,5 %. В легированных сталях — 12-18 %. А в высоколегированных — 35 %. Во время сварки хром вызывает образование карбидов, которые ухудшают степень стойкости металла к воздействию коррозии. Также данное вещество вызывает образование тугоплавких оксидов, которые ухудшают процесс сварки.
НикельКомпонент имеется в составе в качестве примеси. Его нормальное содержание должно быть 0,3 %. В составе низколегированных сталях возможно повышение до 5 %, а в высоколегированных — до 35 %. Никель повышает уровень прочности и пластичности металла.
Ванадий (V)В составе легированных сталей уровень компонента достигает 0,2-0,8 %.  Он вызывает увеличение вязкости и пластичности стали, улучшает ее структуру,  повышает степень ее прокаливаемости.
Молибден (Mo)В сталях его содержание не должно превышать 0,8 %. Если уровень компонента в норме, то он будет положительно влиять на прочностные характеристики металла. Но при сварке происходит выгорание этого компонента, что приводит к появлению трещин в наплавленном металле.
Титан и ниобии (Ti и Nb)В составе сталей устойчивых к коррозийному поражению, а также в металлах с высокой жаропрочностью содержание данных элементов может составлять 1 %. Они повышают стойкость к коррозийному поражению, но при этом ниобий в сталях с типом 18-8 вызывает образование трещин.
Медь (Сu)В сталях ее уровень составляет 0,3 %, в низколегированных — от 0,15 до 0,5 %, а в высоколегированных — от 0,8 до 1 %. Повышает устойчивость к коррозийному поражению, но при этом не ухудшает свариваемость.

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.

ВидХарактеристика
Ручное дуговое сваривание электродами с покрытиемЧтобы 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.
ГазоваяПроцесс производится в защитной аргоновой среде. Дополнительно в качестве присадочной основы используется проволока из металлической основы.
ЭлектрошлаковаяВо время нее применяются флюсы. Электроды из проволочной и пластинчатой основы выбираются в зависимости от главного сплава.
Автоматическое и полуавтоматическое свариваниеПроцесс сваривания производится в защитной среде. Во время него может применяться аргон или гелий в чистом виде, но в основном углекислый газ.
Автоматическая под флюсомСваривание 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 проволокОно 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.

Как выполняется

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

Свариваемость сталей | Сварка и сварщик

СВАРИВАЕМОСТЬ — способность металлов образовывать качественное сварное соединение, удовлетворяющее эксплуатационным требованиям

ЭКВИВАЛЕНТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ УГЛЕРОДА (Сэк) — количественная характеристика свариваемости. Она определяется по формуле:

где С — содержание углерода, %;

Mn, Cr… — содержание легирующих элементов, %

ГРУППА СВАРИВАЕМОСТИ

Сэк, %

МАРКИ СТАЛЕЙ

Углеродистые

Легированные

Высоколегированные

I

Хорошая

До 0,25 вкл

ВСт1; ВСт2; ВСт3; ВСт4; Стали 08; 10; 15; 20; 25

15Г; 20Г; 15Х; 15ХА; 20Х; 15ХМ; 20ХГСА; 10ХСНД; 10ХГСНД; 15ХСНД

08Х20Н14С2; 20Х23Н18; 08X18Н10; 12X18Н9Т; 15X5

II

Удовлетворительная

Свыше 0,25 до 0,35 вкл

ВСт5; Стали 30; 35

12ХН2; 12ХНЗА; 20ХНЗА; 20ХН; 20ХГСА; 30Х; 30ХМ; 25ХГСА

30X13; 12X17; 25X13Н2

III

Ограниченная

Свыше 0,35 до 0,45 вкл

ВСт6; Стали 40; 45

35Г; 40Г; 45Г; 40Г2; 35Х; 40Х; 45Х; 40ХМФА; 40ХН; 30ХГС; 30ХГСА; 35ХМ; 20Х2Н4МА

17X18Н9; 12Х18Н9; 36X18Н25С2; 40Х9С2

IV

Плохая

Свыше 0,45

Стали 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80; 85

50Г; 50Г2; 50Х; 50ХН; 45ХНЗМФА; ХГС; 6ХС; 7X3

40X10С2М; 40X13; 95X18; 40X14Н14В2М; 40X10С2М

ГРУППА СВАРИВАЕМОСТИ

УСЛОВИЯ СВАРКИ

I

Без ограничений, в широком диапазоне режимов сварки независимо от толщины металла, жесткости конструкций, температуры окружающей среды

II

Сварка только при температуре окружающей среды не ниже — 5 °С, толщине металла менее 20 мм при отсутствии ветра

III

Сварка с предварительным или сопутствующим подогревом до 250 °С в жестком диапазоне режимов сварки

IV

Сварка с предварительным и сопутствующим подогревом, термообработкой после сварки

Сварка сталей — углеродистых, высоколегированных

Сварка углеродистой стали 45 обладает некоторыми особенностями, сопровождается с определенными трудностями, обусловленными тем, что главным легирующим компонентом в ней является углерод.

Основные особенности сварки деталей из углеродистой стали

Стали, в составе которых углерод составляет 0,1-2,07 процента, относятся к углеродистым. Сплавы с содержанием этого химического элемента в пределах 0,6-2,07 процента считаются высокоуглеродистыми, с вместимостью углерода от 0,25 до 0,6 процентов – среднеуглеродистыми, если же в сплаве углерода меньше, чем 0,25 процентов – низкоуглеродистые.

Особенности сварки конструкций из углеродистых сталей

Сварка углеродистых сталей для каждой из выше перечисленных категорий отличается по технологии ее выполнения. Но присутствуют и общие требования, которые необходимо соблюдать в процессе проведения сварочных работ:

  • При использовании полуавтоматической сварки с порошковой проволокой, газосварки, сварки в защитной среде и сваривании заготовок вручную покрытыми электродами сварные швы чаще всего выполняются на весу.
  • При использовании автоматической сварки нужно выбирать методики сваривания, обеспечивающие необходимый провар корня шва, а также исключающие прожог материала.
  • Свариваемые конструкции для надежной фиксации входящих в них элементов, рекомендуется собирать при помощи специализированных прихваток, разных приспособлений для сборки. Прихватки обычно используются для полуавтоматической сварки в углекислой защитной среде, а для углеродистых легированных сталей с применением покрытых электродов.

Для различных технологий сварки присутствуют индивидуальные стандарты, обозначающие требования к размерам сварных швов, процедуре подготовки кромок свариваемых изделий.

Рекомендации по применению прихваток при выполнении сварочных работ

  • Длина прихваток определяется в зависимости от толщины свариваемого металла.
  • Площадь сечения прихваток – 2,5-3 см (приблизительно 1/3 часть площади сечения сварного шва).
  • Рекомендуется накладывать прихватки с обратной стороны заготовки относительно однопроходного главного шва. Если предполагаются многопроходные сварные швы, тогда накладка осуществляется с противоположной стороны относительно первого слоя.
  • Прихватки перед началом проведения сварочных работ обязательно подвергаются тщательной зачистке, визуальному осмотру. При обнаружении трещин, они удаляются в обязательном порядке.

Важный момент! При выполнении сваривания нужно добиваться полной переплавки прихваток, так как существует вероятность формирования трещин из-за достаточно быстрого отвода тепла. Трещины в свою очередь могут повлиять на качество выполнения сварных работ.

Особенности сваривания изделий из высоколегированных сталей

Сварка высоколегированных сталей отличается от сварки низкоуглеродистых сталей более высоким коэффициентом линейного расширения (превышает в 1,5 раза), и более низким коэффициентом теплопроводности (при высоких температурах меньше практически в 2 раза).

  • Повышенный коэффициент расширения в процессе выполнения сварочных работ приводит к значительным деформациям свариваемых образцов, при большой жесткости изделий к образованию трещин (крупные заготовки, большая толщина металла, жесткое закрепление свариваемых элементов, отсутствие между ними зазоров).
  • Низкий коэффициент теплопроводности в процессе сварочных работ приводит к концентрации тепла, соответственно увеличивается глубина проплавления металла. Чтобы этого избежать, необходимо уменьшать значение сварочного тока приблизительно на 15 процентов (+/-5%).

Образование трещин

Стали, легированные алюминием в отличие от низкоуглеродистых больше склонны к трещинообразованию. Чаще всего горячие трещины образуются в аустенитных сталях, холодные трещины – в закаленных мартенситных, мартенситно-ферритных сталях. Присутствие по границам зерен сетки эвтек­тики делает сварные швы хрупкими.

Качественный шов аргонной сварки высоколегированных сталей

Материалы устойчивые к коррозии, легированные ванадием, не имеющие в составе ниобий, титан, в случае их нагревания более 500° теряют свои антикоррозионные качества. Это происходит в результате выпадения железа, карбидов хрома.

Содержание углерода до 0,02 — 0,03 процентов полностью исключает в металле, шовном соединении выпадение карбидов хрома, соответственно межкристаллитную коррозию.

Термообработка

При помощи термической обработки (обычно осуществляется закаливание) антикоррозионные характеристики металла можно возобновить. При нагревании изделия до температуры 850 градусов, выпавшие карбиды хрома снова растворяются в аустените, при мгновенном охлаждении они уже не выделяются. Подобная термообработка называется стабилизацией, но она приводит к снижению значения вязкости, пластичности стали.

Для обеспечения высокой вязкости, коррозионной стойкости, пластичности материала, нужно его разогреть до 1000-1150 градусов, мгновенно закалить (охладить в воде).

Особенности технологии сварки трением с применением перемешивания

Технологический процесс сварки трением с перемешиванием подразумевает нагревание соединяемых деталей трением (один из свариваемых элементов находится в движении).

Принцип действия

Сваривание деталей из арматурной стали трением предполагает сварочные работы, в процессе которых механическая энергия одного из свариваемых элементов, который постоянно перемещается (вращается), преобразуется в тепловую. Обычно вращается или одна из свариваемых деталей, или вставка между ними. Соединяемые таким образом металлические заготовки одновременно между собой прижимаются под установленным или постепенно повышающимся давлением. Нагревание в данном случае осуществляется непосредственно на участке сваривания.

Основные стадии процесса сварки трением

  • Разрушение при помощи трения окисных пленок, их удаление.
  • Нагрев кромок свариваемых деталей до пластичного состояния, разрушение временного контакта.
  • Выдавливание самых пластичных объемов стали из стыка.
  • Остановка движения (вращения) свариваемого элемента, формирование монолитного соединения.

По завершению процедуры сваривания заготовок из арматурной стали происходит осадка, мгновенное прекращение движения (вращения) соединяемого изделия. Контактные поверхности деталей в сварочной зоне в процессе увеличения частоты вращения, под сжимающим давлением между собой притираются.

Контактные, жировые пленки на соединяемых изделиях разрушаются. После этого граничное трение преобразуется в сухое. Начинают контактировать между собой отдельные микровыступы, соответственно происходит из деформация. Образуются ювенильные зоны, в которых поверхностные атомы не имеют насыщенной связи – между ними мгновенно формируются металлические связи, которые мгновенно разрушаются благодаря относительному движению поверхностей.

Вывод

Учитывая сложность технологического процесса сваривания конструкций из высоколегированных сталей, сварочные работы должны производить только профессиональные сварщики.

Сталь 45: характеристики, свойства, аналоги

Сталь

45 является одним из самых востребованных и популярных видов конструкционной углеродистой стали. Соответствует ГОСТ 1050-2013 и ДСТУ 7809 норм

.

Классификация: Высококачественная конструкционная углеродистая сталь.

Продукция: Прокат, в том числе фасонный.

Химический состав стали 45 по ДСТУ 7809%

Si

млн

пол

Ni

Кр

ю

Cu

Как

Fe

0.17-0,37

0,5-0,8

<0,035

<0,25 <0,25

<0,04

<0,25 <0,08

~ 97

Механические свойства стали 45 после нормализации

Стандартный

Состояние поставки

Предел ползучести, Rm (МПа)

Кратковременная прочность на разрыв ReH (МПа)

Минимальный коэффициент удлинения σ,%

Степень сжатия,%

ГОСТ 1050

Пост-нормализация

355

600

16

40

ДСТУ 7809

Пост-нормализация

355

600

16

40

Аналоги стали 45

США

1044, 1045, 1045H, G10420, G10430, G10440, G10450, M1044

Германия

1.0503, 1.1191, 1.1193, C45, C45E, C45R, Cf45, Ck45, Cm45, Cq45

Япония

S45C, S48C, SWRCh55K, SWRCh58K

Франция

1C45, 2C45, AF65, C40E, C45, C45E, C45RR, CC45, XC42h2, XC42h2TS, XC45, XC45h2, XC48, XC48h2

Великобритания

060A47, 080M, 080M46, 1449-50CS, 1449-50HS, 50HS, C45, C45E

ЕС

1.1191, 2C45, C45, C45E, C45EC, C46

Италия

1C45, C43, C45, C45E, C45R, C46

Бельгия

C45-1, C45-2, C46

Испания

C45, C45E, C45k, C48k, F.114, F.1140, F.1142

Китай

45, 45H, ML45, SM45, ZG310-570, ZGD345-570

Швеция

1650, 1672

Болгария

45, C45, C45E

Венгрия

A3, C45E

Польша

45

Румыния

OLC45, OLC45q, OLC45X

Чешская Республика

12050, 12056

Австралия

1045, HK1042, K1042

Австрия

C45SW

Южная Корея

SM45C, SM48C

Приложение

Сталь

45 используется в производстве горячекатаного и холоднокатаного плоского и проката, а также поковок, которые затем используются в металлических конструкциях и компонентах машиностроения различных форм и размеров.Конструкционная сталь 45 находит широкое применение в шпинделях, кулачках, зубчатых колесах, креплениях и различных типах осей. Эта сталь используется для изготовления жизненно важных компонентов (консольных конструкций, валов, стержней, балок, плунжеров и т. Д.), Которые подвергаются термообработке для повышения их прочности.

Сварка

Сталь

45 трудносвариваема. Для получения качественного сварного шва изделие перед сваркой необходимо нагреть до + 200-300 ° С, затем подвергнуть термообработке (отжигу).

.

JIS S45C — Мягкая сталь

S45C — это сталь средней прочности. Подходит для шпилек валов, шпонок и т. Д. Доступны катаные или нормализованные. Поставляется в виде квадратного, круглого или плоского стержня. Они обладают превосходной свариваемостью и обрабатываемостью, и их можно подвергать различным термообработкам. На основании JIS G 4051-2009

S45C Механические свойства

  • Плотность (кг / м3) 7700-8030
  • Модуль Юнга (ГПа) 190-210
  • Предел прочности на разрыв (МПа) 569 (стандарт) 686 (закалка, отпуск)
  • Предел текучести (МПа) 343 (стандарт) 490 (закалка, отпуск)
  • Коэффициент Пуассона 0.27-0,30

Твердость S45C

Твердость по Бринеллю (HB) 160-220 (отожженная)

Эквиваленты JIS S45C

  • Эквиваленты DIN для JIS S45C

C45, CK45, CF45, CQ45

  • Эквиваленты ASTM для JIS S45C

ASTM A29, ASTM A510, ASTM A519, ASTM A576, ASTM A682

  • Эквиваленты SAE для JIS S45C

SAE J403, SAE J412, SAE J414

  • Эквиваленты AISI для JIS S45C

AISI 1045, AISI 1046

  • EN Эквиваленты для JIS S45C

EN-8 / BS 970 080M40

S45C Химический состав

Углерод (C) 0.42% — 0,48%

Кремний (Si) 0,15% — 0,35%

Марганец (Mn) 0,6% — 0,9%

Фосфор (P) 0,030% Макс

Сера (S) 0,035% Макс

Термическая обработка

Для соответствующих операций термообработки применимы следующие диапазоны температур.
Полный отжиг 800-850 ° C
Нормализация 840-880 ° C
Закалка 820-860 ° C
Закалочная среда Вода или масло
Отпуск 550-660 ° C

Точка плавления

Точка плавления S45C составляет ~ 1520 градусов Цельсия

Ссылка

Этикетки: технические материалы, технические стандарты и коды, функция, JIS, сталь

.

высококачественная сталь 45 # / c45, свойства стали Ck45

Высококачественная сталь 45 # C45, свойства стали CK45

1. Химический состав

C Si Mn P S Cu
0,42- 0,50 0,17-0,37 0,50-0,80 ≤0,035 ≤0,035 ≤0,25
Cr Mo Ni V W Co
≤0.25 ≤0,30

2. Эквивалентная марка стали

DIN ASTM GB EN / ISO JIS BS

1.0503

1.1191

1045 45 C45E4

S45C

CK45

0

EN8

08071 927

0 3Механические свойства

Растяжение

Прочность

(МПа)

Предел текучести

(МПа)

Удлинение

(%)

(%)

Удар

(Aku / J)

Состояние
мин. 600 мин. 355 мин. 16 мин. 40

мин.39

Нормализованный

Твердость отожженная ≤197HB, холоднотянутая ≤229HB.

4. Характеристики

C45 — это среднеуглеродистая сталь с приемлемым пределом прочности на разрыв. Поставляется в холоднотянутом или горячекатаном состоянии, свойства растяжения могут варьироваться, но составляют примерно 500-800 Н / мм². Этот сорт может быть подвергнут пламенной или индукционной закалке для получения хорошей твердости поверхности при умеренной износостойкости.C45 широко используется для компонентов, которые требуют лучших свойств, чем низкоуглеродистая сталь, но не оправдывают затрат на легированную сталь.

5. Приложения

C45 широко используется для многих общих инженерных приложений. Типичные области применения включают инструменты, валы, гайки, болты, шатуны, винты, ролики.

Q235 / A36

S20C / 1020

S40C / 1040 45

S40C / 1040 45

S50C / 1050

12L14 / 11SMnPb30

.FAQ

1.Q: Являетесь ли вы фабрикой или торговой компанией?
A: Мы фабрика.
2.Q: Какова ваша дата доставки?
A: Срок доставки составляет около 10-30 дней после получения оплаты.
3.Q: Как я могу получить образец?
A: Для нас большая честь предложить вам образцы

4.Q: OEM приемлем?

А: Да. Мы занимаемся производством стали с 2002 года с полным производственным оборудованием. Поделитесь с нами своим новым проектом, мы поможем вам его решить.
В продаже красиво и красиво0.0!

.

Свариваемость свободно обрабатываемых марок стали

Q: Я свариваю вал из стали 1141, и в сварном шве появляются трещины. Вы бы этого ожидали? Я использую провод ER70S-6 MIG. Подходит ли этот тип провода? С другой стороны, его вообще можно сварить?

A: Ответы на ваши вопросы: «Я не удивлен», «нет» и «вряд ли». Позвольте мне уточнить. Американский институт чугуна и стали (AISI) и Общество автомобильных инженеров (SAE) сплав серии 1141 (i.е. AISI-SAE 1141) считается термообрабатываемым сортом углеродистой стали с «свободной механической обработкой» (или «свободной резкой»). Типы стали со свободной механической обработкой содержат более высокие уровни серы (0,05% или более), фосфора (0,04% или более) или свинца для улучшения обрабатываемости или характеристик обработки. Эти типы сталей будут включать серию сплавов AISI-SAE 11XX (обработка без вторичного серы) и серию сплавов AISI-SAE 12XX (обработка без вторичного серы / фосфорирования) (см. Рисунок 1). Если сталь содержит свинец, он будет обозначаться буквой «L» после первых двух цифр в любом обозначении стали.


Рис. 1: Частичный список сталей AISI-SAE, с указанием марок «свободной обработки»

При резке большинства видов стали на токарном или фрезерном станке стружка имеет тенденцию отрываться длинными скрученными прядями. Это может быть обременительно и даже затруднить процесс обработки без стружколома на режущей коронке. В качестве альтернативы, виды стали со свободной механической обработкой с более высоким содержанием серы, фосфора и свинца создают однородные мягкие пятна в микроструктуре металла.Каждый раз, когда режущий инструмент ударяет по мягкому месту, стружка ломается, и металл удаляется небольшими однородными стружками.

Однако то, что хорошо для машиниста, плохо для сварщика. Сера, фосфор и свинец — это сплавы с низкой температурой плавления. При дуговой сварке расплавленный металл шва немедленно начинает затвердевать сначала снаружи, а затем в центре валика. Во время этого процесса затвердевания эти сплавы с более низкой температурой плавления затвердевают последними и, таким образом, имеют тенденцию мигрировать к центру сварного шва.Если эти элементы присутствуют в чрезмерных количествах, это создает высокую концентрацию более мягкого материала в центре валика, что под действием напряжений, возникающих при затвердевании сварного шва, очень часто приводит к растрескиванию по средней линии. Это считается формой горячего растрескивания, так как оно происходит сразу же, пока сварной шов еще горячий. Фактически, в зависимости от конкретного типа, некоторые марки стали для свободной обработки считаются просто несвариваемыми; это означает, что в результате почти всегда возникает растрескивание сварного шва.Например, обычно любая сталь со свинцом для свободной механической обработки считается несвариваемой. Также обратите внимание, что высокое содержание серы также может вызвать пористость металла шва.

Как правило, следует избегать сварки на стали любых легкообрабатываемых марок. Однако, если это необходимо, без каких-либо гарантий успеха, рекомендуется использовать расходный материал с низким содержанием водорода с базовой шлаковой системой. Низкое содержание водорода помогает уменьшить образование сероводородной пористости, а основная система шлака снижает содержание серы и фосфора в металле сварного шва.Для сварки штучной сваркой лучшим выбором может быть специальный электрод из нержавеющей стали для трудно свариваемых / чувствительных к растрескиванию сталей, таких как модифицированный тип 312 (например, Lincoln Electric’s Blue Max 2100). Он имеет очень высокую устойчивость к свободной механической обработке сталей или сталей с низким отношением марганца к сере (т. Е. <20), что позволяет избежать проблем с горячим растрескиванием, в отличие от многих других типов электродов. Среди электродов из углеродистой стали для сварки штангой предпочтительнее электрод E7018, а не E6010, E6011, E6013, E7014 и т. Д.типы. Для порошковой сварки в среде защитных газов предпочтительнее проволока E70T-5 или "T-5", а не проволока типа "T-1" или T-9 ". Для порошковой самозащитной сварки" T " Предпочтительны провода типа «-4», «Т-7» или «Т-8». Процессы TIG и MIG (т.е. процессы с «сплошной проволокой или неизолированными электродами») менее предпочтительны, потому что они не имеют основной системы шлака, которая помогала бы взаимодействовать с более высокими уровнями серы или фосфора в стали, не подвергающейся механической обработке.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены.