Tiek uzskatīts, ka tērauds ar zemu oglekļa saturu ir viegli metināms. Tomēr zema oglekļa satura tēraudu metināšanai jāatbilst vairākām prasībām. Savienojuma stiprumam jābūt vienādam ar parasto metālu, un pilnībā nedrīkst būt metināšanas defektu. Lai sasniegtu šo mērķi, tiek izmantoti dažādi tehnoloģiski triki.

Pirms turpināt tieši detaļu metināšanu, malu virsma ir jānotīra ar tērauda suku.

Detaļu sagatavošana

Metinot mazleģētus zemoglekļa tēraudus, kvalitatīvu metinājumu var izveidot vairākos veidos. Visbiežāk izmantotās metodes ir:

• gāzes metināšana;
• RDS elektrodi ar jebkuru pārklājumu;
• metināšana oglekļa dioksīda vidē ar patērējamo elektrodu;
• metināšana ar kušņu serdi.

Neatkarīgi no metodes, savienojamās detaļas jāuzstāda ar speciālu montāžas aprīkojumu, lai nodrošinātu drošu fiksāciju. Izmantojot loka metodes, metināmos izstrādājumus var iepriekš salīmēt ar pārklātu elektrodu vai pusautomātiski aizsargājošā oglekļa dioksīda vidē. Tapu garums tiek izvēlēts, pamatojoties uz metāla biezumu. Skrūvju šķērsgriezuma laukumam jābūt apmēram trešdaļai no šuves šķērsgriezuma laukuma, bet tas nedrīkst pārsniegt 30 mm 2.

Šajā gadījumā liela nozīme ir spraudņu kvalitātei, tāpēc pirms procedūras veikšanas tie ir jāpārbauda, ​​​​vai tiem nav defektu. Ja tiek konstatēta plaisa, tā ir jānoņem un jāuzklāj atkārtoti. Lai veiktu detaļu elektrosārņu metināšanu, starp tām jāievieto sprauga ar izplešanos virzienā uz metinājuma galu. Detaļas tiek fiksētas ar skavām, kuras tiek noņemtas, veidojot veltni. Pirms ĀCM šuves galos nepieciešams novietot svina rāmjus, lai izvairītos no nepietiekamas iespiešanās sākumā un nodrošinātu krātera izcelšanu šuves beigās.

Gāzes, manuālā loka un pusautomātiskā metināšana parasti tiek veikta pēc svara. Izmantojot ĀCM, šuvju defektu neesamību nodrošina pareiza metināšanas režīma izvēle. Tāpat metinātās malas ir jāattīra no dažāda veida piesārņotājiem.

Metinot kritiskās konstrukcijas ar loka metināšanu, šuves jānovieto abās pusēs. Lieliem metāla biezumiem vēlams uzklāt vairākas šuves. Tādā veidā var sasniegt optimālo metinātā metāla sastāvu. Ja metināšanas savienojumā parādās kādi defekti, metāls šajā vietā ir jānoņem, jānotīra un jāmetina.

Atgriezties uz saturu

Elektrodi ar RDS pārklājumu

Zema oglekļa satura tēraudu RDS tiek veikta, izmantojot E38, E42 un E46 grupu elektrodus ar jebkuru pārklājumu. Elektrodu diametrs un metināšanas parametri tiek izvēlēti, pamatojoties uz metināto fragmentu biezumu. Optimālie elektrodu zīmoli ir UONI-13/45, SM-5, MR-3 (kritiskajām konstrukcijām), ANO-1, ANO-2 utt.

Izmantojot RDS, zemākie spriegumi un deformācijas tiek iegūti apakšējā telpiskā stāvoklī. Tāpēc visus stūra un T veida savienojumus labāk novietot apakšējā pozīcijā, izmantojot montāžas instrumentus.

Gāzes metināšana ir tālu no Labākais veids savienojumi no zema oglekļa satura tērauda, ​​taču tos var izmantot. Savienošanas process tiek veikts, izmantojot parasto liesmu, neizmantojot plūsmas, izmantojot SV-08 pildvielas stieples ar zemu oglekļa saturu, lai izvairītos no metināšanas zonas oksidācijas. Jūs varat gatavot, izmantojot labo un kreiso metodi. Pirmajā gadījumā liesmas jaudai jābūt 120-150 l/mm, otrajā – 100-130 l/mm. Ar gāzes metināšanu nav iespējams sasniegt optimālas metinājuma mehāniskās īpašības, taču tās var uzlabot, normalizējot, atkausējot vai karsti kaljot.

Atgriezties uz saturu

Pusautomātiskā un automātiskā metināšana

Pusautomātiskā metināšanas tehnoloģija mazleģētiem tēraudiem neļauj iegūt metinājumu, kura mehāniskās īpašības atbilst parastā metāla parametriem. Tas ir saistīts ar faktu, ka process notiek bez pildvielas stieņa, tāpēc mangāna un silīcija saturs metinātajā metālā ir ļoti mazs. Kritiskajām daļām labāk izmantot tīru argonu vai hēliju, citos gadījumos izmanto oglekļa dioksīdu.

Pusautomātiskās un automātiskās zemoglekļa tēraudu metināšanas metodes tiek veiktas apakšējā telpiskā stāvoklī, izmantojot metināšanas stieples Sv-08G2S vai Sv-08GS. Kritisko konstrukciju daudzslāņu šuvēm tiek izmantots 12GS vads. Ja konstrukcija darbosies korozīva nodiluma apstākļos, jāizmanto Sv-08KhG2S stieple. Tajā esošais hroms nodrošina metinājuma metāla izturību pret koroziju, novēršot detaļu intensīvu nodilumu ūdenī.

Metinot oglekļa dioksīda vidē, ir jānodrošina augsta kvalitāte. Ja CO 2 ir pārsātināts ar ūdeņradi vai slāpekli, tas neizbēgami novedīs pie poru veidošanās. Loka spriegumam ir liela nozīme, jo paaugstināta metināšanas baseina temperatūra var izraisīt sakausējuma elementu izdegšanu un savienojuma stiprības īpašību pasliktināšanos. Šajā sakarā pareizi jāizvēlas metināšanas režīms. Ieteicams ievērot tabulā norādītās vērtības.

Tērauds ar augstu oglekļa saturu nesatur leģējošus elementus, tostarp hromu, vanādiju un niķeli. Ir vērts atzīmēt, ka šāda veida tērauds satur vairāk nekā 0,6% oglekļa. Saturs ogleklis nosaka tēraudu īpašības. Tādējādi, palielinoties oglekļa procentuālajam daudzumam tērauda sastāvā, palielinās tā stiepes izturība un palielinās cietība, bet tajā pašā laikā samazinās tā plastiskās īpašības.

Oglekļa tērauds ir izturīgāks pret augstām temperatūrām un saglabā savas īpašības, uzkarsējot līdz 450 grādiem pēc Celsija. Tas lieliski iztur dažāda smaguma dinamiskas slodzes un spēj izturēt koroziju. Šajā gadījumā oglekļa tērauds ir ļoti viegls un nodilumizturīgs. Piemēram, oglekļa tērauds ir čuguns un tā izstrādājumi.

Dažāda veida oglekļa tēraudi tiek izmantoti instrumentu, katlu detaļu, cauruļu, turbīnu un citu izstrādājumu ražošanai, kas tiek izmantoti darbam ar lielu slodzi.

Vidēja un augsta oglekļa satura tēraudiem ir raksturīga rūdīšanas konstrukciju veidošanās metināšanas un siltuma iedarbības zonā, kas var radīt trauslu lūzumu risku. Lai iegūtu uzticamas metināšanas šuves, tērauda marka tiek izvēlēta atbilstoši iespējai iegūt nepieciešamās stabilas metināšanas savienojumu mehāniskās īpašības.

Tēraudi ar augstu oglekļa saturu ir pakļauti trauslumam pēc metināšanas termiskā cikla iedarbības, un tas ir daudz izteiktāk nekā vidēja oglekļa satura tēraudos. Šis tērauda veids ir jutīgs pret karstām un aukstām plaisām. Šī iemesla dēļ metināmais metāls ir obligāti jāuzsilda līdz 350 - 400 grādiem pēc Celsija. Pēc karsēšanas tam nepieciešama atkausēšana un tā turpinās, līdz metināmais izstrādājums atdziest līdz 20 grādiem pēc Celsija.

Uzticamu metināšanas savienojumu izgatavošana var būt apgrūtināta, jo pastāv neizbēgami aukstas plaisāšanas draudi un šāda veida tērauda paaugstinātā jutība pret sprieguma koncentratoriem pie statiskām un dinamiskām slodzēm.

Metinātās konstrukcijas ir projektētas ar zemāko sprieguma koncentrāciju. Pārejas rādiusiem no vienas sekcijas metinātajā daļā uz otru jābūt maksimālam, pamatojoties uz pieļaujamajiem konstrukcijas apsvērumiem.

Lai palielinātu metināto šuvju ar augstu oglekļa saturu stiprību, jārada vienmērīgas pārejas no viena metāla uz otru. Sadurmetināšanas savienojumiem ir vērts noņemt metinājuma stiegrojumu.

Šajā gadījumā īpaša uzmanība jāpievērš metināšanas šuves iespiešanai, kurai ir stāvāka pāreja no šuves uz izstrādājuma metālu. Gadījumos, kad detaļas iekšējās virsmas mehāniska apstrāde noņemšanai un iespiešanās nav iespējama, tad kombinētā metināšana jāveic bez atlikušās oderes.

Oglekļa tērauds ir dzelzs un oglekļa sakausējums ar nelielu daudzumu silīcija, mangāna, fosfora un sēra. Oglekļa tēraudā, atšķirībā no nerūsējošā tērauda, ​​nav leģējošu elementu (molibdēns, hroms, mangāns, niķelis, volframs). Oglekļa tērauda īpašības ir ļoti atšķirīgas atkarībā no nelielām oglekļa satura izmaiņām. Palielinoties oglekļa saturam, tērauda cietība un izturība palielinās, bet stingrība un elastība samazinās. Ar oglekļa saturu vairāk nekā 2,14%, sakausējumu sauc par čugunu.

Oglekļa tēraudu klasifikācija

• ar zemu oglekļa saturu (ar oglekļa saturu līdz 0,25%)
• vidējs oglekļa saturs (ar oglekļa saturu 0,25 - 0,6%)
• ar augstu oglekļa saturu (ar oglekļa saturu 0,6–2,0%)

Tēraudu klasificē pēc ražošanas metodes:

1. Parastas kvalitātes (ogleklis līdz 0,6%) vārošs, pusmierīgs, mierīgs

Ir 3 parasto kvalitātes tēraudu grupas:

• A grupa. Piegādāts atbilstoši mehāniskajām īpašībām bez tērauda sastāva regulēšanas. Šos tēraudus parasti izmanto izstrādājumos bez turpmākas spiediena apstrādes un metināšanas. Jo lielāks ir nosacītā skaitļa skaitlis, jo lielāka ir tērauda stiprība un zemāka elastība.
• B grupa. Nāk ar ķīmiskā sastāva garantiju. Jo augstāks ir atsauces numurs, jo lielāks ir oglekļa saturs. Pēc tam tos var apstrādāt, kaljot, štancējot vai pakļaujot temperatūrai, nesaglabājot sākotnējo struktūru un mehāniskās īpašības.
• Grupa B. Var metināt. Tiek piegādāts ar sastāva un īpašību garantiju. Šai tēraudu grupai ir mehāniskās īpašības saskaņā ar skaitļiem grupā A, un ķīmiskais sastāvs– ar skaitļiem atbilstoši B grupai ar korekciju pēc deoksidācijas metodes.

2. Augstas kvalitātes ar sēra saturu līdz 0,030% un fosforu līdz 0,035%. Tēraudam ir paaugstināta tīrība, un pēc tērauda kategorijas to apzīmē ar burtu A

Saskaņā ar paredzēto mērķi tērauds var būt:

• celtniecība
• mašīnbūve (konstrukcijas)
• instrumentāls
• tēraudi ar īpašām fizikālām īpašībām

Šādi tēraudi labi metinās. Lai pareizi izvēlētos vajadzīgā tipa un zīmola elektrodus, jāņem vērā šādas prasības:

• Tikpat spēcīgs metināšanas savienojums ar parasto metālu
• Bezdefektu metināšana
• Metinātā metāla optimālais ķīmiskais sastāvs
• Metināto savienojumu stabilitāte zem vibrācijas un trieciena slodzēm, augstām un zemām temperatūrām

Zema oglekļa satura tēraudu metināšanai tiek izmantoti zīmolu OMM-5, SM - 5, TsM - 7, KPZ-32R, OMA - 2, UONI - 13/45, SM - 11 elektrodi.

Oglekļa tēraudu metināšana

Ogleklis palielina tērauda rūdīšanas spēju. Tērauds ar oglekļa saturu (0,25–0,55%) tiek pakļauts rūdīšanai un rūdīšanai, kas ievērojami palielina tā cietību un nodilumizturību. Šīs tērauda īpašības izmanto mehānismu detaļu, asu vārpstu, zobratu, korpusu, ķēdes ratu un citu detaļu ražošanā, kurām nepieciešama paaugstināta nodilumizturība. Bieži vien metināšana kļūst par vienīgo tehnoloģiju mašīnu detaļu, ražošanas iekārtu rāmju u.c. izgatavošanai un remontam.

Oglekļa tēraudu metināšanas problēmas un to risināšanas metodes

Tomēr oglekļa tēraudu metināšana ir sarežģīta sekojoša iemesla dēļ: šādos tēraudos esošais ogleklis veicina kristalizācijas karsto plaisu un zemas plastiskuma cietināšanas veidojumu un plaisu veidošanos karstuma ietekmētajās zonās metināšanas laikā. Paša šuves metāls pēc īpašībām atšķiras no parastā metāla, un ogleklis samazina šuvju izturību pret plaisāšanu, palielinot sēra un fosfora negatīvo ietekmi.

Kritiskais oglekļa saturs metinātajā šuvē ir atkarīgs no:

• vienības dizains
• šuvju formas
• dažādu elementu saturs šuvē
• šuves zonas priekšsildīšana

Attiecīgi metodes pretestības palielināšanai pret karstu plaisu veidošanos ir vērstas uz:

• Ierobežojoši elementi, kas veicina plaisāšanu
• Stiepes spriegumu samazināšana šuvē
• Optimālas metinājuma formas veidošana ar visviendabīgāko ķīmisko sastāvu

Turklāt palielināts oglekļa saturs veicina zemas plastiskuma konstrukciju veidošanos, kuras dažādu spriegumu ietekmē ir pakļautas aukstu plaisu veidošanās un iznīcināšanai. Lai to novērstu, tiek izmantotas metodes, lai novērstu faktorus, kas veicina šādu apstākļu rašanos.

Prasības oglekļa tēraudu metināšanas tehnoloģijai

Veicot metinātos savienojumus tēraudiem ar augstu oglekļa saturu, ir jāievēro šādi nosacījumi, lai nodrošinātu metināto šuvju izturību pret plaisāšanu:

• Izmantojiet metināšanas elektrodus un stieples ar zemu oglekļa saturu
• Izmantojiet metināšanas režīmus un tehnoloģiskos pasākumus, kas ierobežo oglekļa novirzi no parastā metāla metinātajā šuvē (apmales, palielināta pārkare, pildvada izmantošana utt.)
• Ieviest elementus, kas veicina ugunsizturīgu vai noapaļotu sulfīdu veidojumu (mangāna, kalcija u.c.) veidošanos metinātajā šuvē.
• Izmantojiet noteiktu šuvju secību, samaziniet mezglu stingrību. Izmantojiet citus režīmus un metodes, lai samazinātu stresu metināšanas šuvē
• Izvēlieties vajadzīgās metināšanas formas un samaziniet to ķīmisko neviendabīgumu
• Samaziniet izkliedējamā ūdeņraža saturu (izmantojiet elektrodus ar zemu ūdeņraža saturu, žāvējošās aizsarggāzes, tīrīšanas malas un vadus, kalcinēšanas elektrodus, stieples, plūsmas)
• Nodrošiniet lēnu metinājuma šuves atdzišanu (izmantojiet daudzslāņu, dubultloka vai daudzloku metināšanu, atlaidināšanas lodītes pārklājumu, izmantojiet eksotermiskus maisījumus utt.)

Oglekļa tēraudu metināšanas tehnoloģiskās īpatnības

Dažas no oglekļa tērauda detaļu sagatavošanas un metināšanas iezīmes:

Metinot oglekļa tēraudu, parastais metāls tiek attīrīts no rūsas, netīrumiem, katlakmens, eļļas un citiem piesārņotājiem, kas ir ūdeņraža avoti un var veidot poras un plaisas metinātajā šuvē. Tiek notīrītas līdz 10 mm platas metāla malas un piegulošās zonas. Tas nodrošina vienmērīgu pāreju uz konstrukcijas parasto metālu un metinājuma stiprību pie dažādām slodzēm.

• Detaļu montāža metināšanai. Malu griešana

Montējot detaļas metināšanai, ir jāsaglabā atstarpe atkarībā no detaļu biezuma. Atstarpes platums ir par 1-2 mm lielāks nekā montējot labi metinātu tēraudu elementus. Malu griešana jāveic ar metāla biezumu 4 mm vai vairāk, kas palīdz samazināt oglekļa pārnesi šuvē. Tā kā ir liela nosliece uz sacietēšanu, no maza šķērsgriezuma līmēšanas ir jāatsakās vai pirms līmēšanas jāizmanto lokāla iepriekšēja uzsildīšana.

• Metināšanas režīmam jānodrošina vismazākā parastā metāla iespiešanās un optimālais dzesēšanas ātrums. Pareizu metināšanas režīma izvēli var apstiprināt ar metinātā metāla cietības mērīšanas rezultātiem. Optimālā režīmā tas nedrīkst pārsniegt 350 HV.
• Kritiskās sastāvdaļas tiek metinātas divās vai vairākās piegājienos. Metinājumam pie parastā metāla jābūt vienmērīgai pieejai. Nav pieļaujami bieži loka lūzumi, krāteri uz parastā metāla un apdegumi.
• Kritiskās konstrukcijas, kas izgatavotas no oglekļa tēraudiem, kā arī mezgli ar stingru kontūru utt., tiek metināti ar priekšsildīšanu. Karsēšanu veic temperatūras diapazonā no 100 līdz 400 °C, un, jo augstāka ir sildīšanas temperatūra, jo lielāks ir oglekļa saturs un metināmo detaļu biezums.
• Metināto savienojumu dzesēšanai pēc oglekļa tērauda metināšanas pabeigšanas jābūt lēnai. Šim nolūkam metinātā iekārta ir pārklāta ar speciālu siltumizolācijas materiāls, tiek pārvietots uz speciālu termostatu vai izmantots pēc metināšanas sildīšanas.

Metināšanas palīgmateriāli oglekļa tērauda metināšanai

• Metināšanas tēraudiem ar oglekļa saturu līdz 0,4%, var izmantot metināšanas elektrodus, kas ir piemēroti mazleģēta tēraudu metināšanai ar nelieliem ierobežojumiem. Manuālajai metināšanai tiek izmantoti elektrodi ar pamata veida pārklājumu, kas nodrošina minimālu ūdeņraža saturu metinātajā šuvē. Tiek izmantoti zīmolu UONI-13/45, UONI-13/55 uc elektrodi.
• Oglekļa tērauda mehanizētā metināšana aizsarggāzē ietver Sv-08G2S, Sv-09G2ST vai līdzīgu stiepļu, kā arī oglekļa dioksīda un skābekļa (kurā pēdējā saturs ir līdz 30%) vai oglekļa dioksīda gāzu maisījumu. Ir atļauts izmantot oksidējošu argonu gāzu maisījumi(70-75% Ar+20-25% CO2+5% O2). Optimālais stieples biezums ir 1,2 mm.
• Ja oglekļa tērauds ir termiski apstrādāts vai leģēts, tad Sv-08G2S elektrodu stieple nenodrošinās nepieciešamās mehāniskās īpašības. Šajos gadījumos metināšanai tiek izmantoti kompleksi leģēti vadi ar zīmolu Sv-08GSMT, Sv-08KhGSMA, Sv-08Kh3G2SM u.c.
• Oglekļa tērauda automātiskā iegremdētā loka metināšana tiek veikta, izmantojot Sv-08A, Sv-08AA, Sv-08GA vadus, ja to izmanto kopā ar AN-348A, OSTS-45 plūsmām. Ieteicams izmantot plūsmas AN-43 un AN-47, kurām ir labas tehnoloģiskās īpašības un izturība pret plaisāšanu.
• Metināšanas materiāliem (stieplēm, elektrodiem) jāatbilst standartu un tehnisko specifikāciju prasībām. Nedrīkst izmantot elektrodus ar ievērojamiem pārklājuma defektiem. Vadam jābūt brīvam no netīrumiem un rūsām, un elektrodi pirms lietošanas ir jākalcinē līdzi pievienotajā tehniskajā dokumentācijā ieteiktajā temperatūrā. Metināšanai jāizmanto tikai metināšanas oglekļa dioksīds. Pārtikas oglekļa dioksīdu var izmantot tikai pēc papildu žāvēšanas.

Līdzīgi raksti

precesvarka.ru

Zema oglekļa satura tēraudu metināšana – Osvarke.Net

Zema oglekļa satura tēraudi ir tēraudi ar zemu oglekļa saturu līdz 0,25%. Mazleģētie tēraudi ir tēraudi, kas satur līdz 4% leģējošo elementu, izņemot oglekli.

Zema oglekļa satura un mazleģēto konstrukciju tēraudu labā metināmība ir galvenais iemesls to plašajai izmantošanai metināto konstrukciju ražošanā.

Tēraudu ķīmiskais sastāvs un īpašības

Oglekļa konstrukciju tēraudos ogleklis ir galvenais leģējošais elements. Tēraudu mehāniskās īpašības ir atkarīgas no šī elementa daudzuma. Zema oglekļa satura tēraudus iedala parastas kvalitātes un augstas kvalitātes tēraudos.

Parastas kvalitātes tērauds

Atkarībā no deoksidācijas pakāpes parasto kvalitātes tēraudu iedala:

• vārīšana - kp;
• daļēji mierīgs - ps;
• mierīgs - sp.

Tērauda vārīšana

Šīs grupas tēraudi satur ne vairāk kā 0,07% silīcija (Si). Tēraudu iegūst, nepilnīgi deoksidējot tēraudu ar mangānu. Atšķirīga iezīme viršanas tērauds ir nevienmērīgs sēra un fosfora sadalījums visā velmētā izstrādājuma biezumā. Ja metināšanas zonā nonāk apgabals ar sēra uzkrāšanos, tas var izraisīt kristalizācijas plaisu parādīšanos metinātajā šuvē un siltuma ietekmētajā zonā. Ja tiek pakļauts zemai temperatūrai, šāds tērauds var kļūt trausls. Padevušies metināšanai, šādi tēraudi var novecot siltuma iedarbības zonā.

Mierīgs tērauds

Mīkstie tēraudi satur vismaz 0,12% silīcija (Si). Mierīgos tēraudus iegūst, deoksidējot tēraudu ar mangānu, silīciju un alumīniju. Atšķirties vairāk vienmērīgs sadalījums tie satur sēru un fosforu. Mierīgi tēraudi mazāk reaģē uz karstumu un ir mazāk pakļauti novecošanai.

Daļēji kluss tērauds

Daļēji klusiem tēraudiem ir vidēji mierīgi un vāroši tēraudi.

Parastās kvalitātes oglekļa tēraudus ražo trīs grupās. A grupas tēraudus neizmanto metināšanai, tos piegādā pēc to mehāniskajām īpašībām. Burts “A” netiek izmantots tērauda apzīmējumā, piemēram, “St2”.

Tērauda grupas B un C tiek piegādātas atbilstoši to ķīmiskās īpašības, attiecīgi ķīmiskās un mehāniskās. Grupas burts ir novietots tērauda apzīmējuma sākumā, piemēram, BSt2, VSt3.

Daļēji klusu 3. un 5. klases tēraudu var piegādāt ar lielāku mangāna saturu. Šādos tēraudos burts G tiek novietots aiz klases apzīmējuma (piemēram, BSt3Gps).

Kritisko konstrukciju ražošanai jāizmanto parastie B grupas tēraudi. Metināšanas konstrukciju ražošanai no parastas kvalitātes tēraudiem ar zemu oglekļa saturu nav nepieciešama termiskā apstrāde.

Kvalitatīvi tēraudi

Kvalitatīvie tēraudi ar zemu oglekļa saturu tiek piegādāti ar normālu (10., 15. un 20. pakāpe) un paaugstinātu (15G un 20G pakāpes) mangāna saturu. Augstas kvalitātes tēraudi satur samazinātu sēra daudzumu. Metināšanas konstrukciju ražošanai no šīs grupas tēraudiem izmanto karsti velmētus tēraudus, retāk termiski apstrādātus tēraudus. Lai palielinātu konstrukcijas izturību, var veikt šo tēraudu metināšanu ar sekojošu termisko apstrādi.

Mazleģētie tēraudi

Ja oglekļa tēraudā ievada īpašus ķīmiskos elementus, kas sākotnēji tajā nav, tad šādu tēraudu sauc par leģēto tēraudu. Mangāns un silīcijs tiek uzskatīti par leģējošiem komponentiem, ja to saturs pārsniedz attiecīgi 0,7% un 0,4%. Tāpēc VSt3Gps, VSt5Gps, 15G un 20G tēraudi tiek uzskatīti gan par zema oglekļa satura, gan mazleģētiem konstrukciju tēraudiem.

Leģējošie elementi spēj veidot savienojumus ar dzelzi, oglekli un citiem elementiem. Tas palīdz uzlabot tēraudu mehāniskās īpašības un samazina aukstuma trausluma robežu. Tā rezultātā kļūst iespējams samazināt konstrukcijas svaru.

Metāla sakausēšana ar mangānu palielina triecienizturību un izturību pret aukstuma trauslumu. Metināšanas savienojumiem, kas izgatavoti no mangāna tēraudiem, ir raksturīga lielāka izturība mainīgas trieciena slodzes apstākļos. Tērauda izturību pret atmosfēras un jūras koroziju var palielināt, sakausējot ar varu (0,3-0,4%). Lielākā daļa mazleģēto tēraudu metināšanas konstrukciju ražošanai tiek izmantoti karsti velmētā stāvoklī. Leģēto tēraudu mehāniskās īpašības var uzlabot ar termisko apstrādi, tāpēc pēc termiskās apstrādes tiek izmantotas dažas metināto konstrukciju tērauda markas.

Zema oglekļa satura un mazleģēto tēraudu metināmība

Zema oglekļa satura un mazleģētiem konstrukciju tēraudiem ir laba metināmība. To metināšanas tehnoloģijai jānodrošina vienādas metinājuma un parastā metāla mehāniskās īpašības (ne zemākas par parastā metāla īpašību apakšējo robežu). Dažos gadījumos konstrukcijas darbības apstākļu dēļ ir pieļaujama dažu šuves mehānisko īpašību samazināšanās. Šuvei jābūt bez plaisām, caurlaidības trūkuma, porām, iegriezumiem un citiem defektiem. Šuves formai un ģeometriskajiem izmēriem jāatbilst nepieciešamajiem. Metinātajam savienojumam var tikt izvirzītas papildu prasības, kas ir saistītas ar konstrukcijas ekspluatācijas apstākļiem. Bez izņēmuma visām metinātajām šuvēm jābūt izturīgām un uzticamām, un tehnoloģijai jānodrošina procesa produktivitāte un ekonomija.

Metinātā savienojuma mehāniskās īpašības ietekmē tā struktūra. Metāla struktūra metināšanas laikā ir atkarīga no materiāla ķīmiskā sastāva, metināšanas apstākļiem un termiskās apstrādes.

Detaļu sagatavošana un montāža metināšanai

Sagatavošana un montāža metināšanai tiek veikta atkarībā no metināšanas savienojuma veida, metināšanas metodes un metāla biezuma. Lai saglabātu atstarpi starp malām un pareizu detaļu novietojumu, tiek izmantoti speciāli izveidoti montāžas armatūra vai universālie armatūra (piemēroti daudzām vienkāršām detaļām). Montāžu var veikt, izmantojot spraudņus, kuru izmēri ir atkarīgi no metināmā metāla biezuma. Līme var būt 20-120 mm gara, un attālums starp tiem ir 500-800 mm. Līmeņa šķērsgriezums ir vienāds ar aptuveni trešdaļu šuves, bet ne vairāk kā 25-30 mm2. Līmmetināšanu var veikt ar manuālu loka metināšanu vai mehanizētu ar gāzi aizsargātu metināšanu. Pirms konstrukcijas metināšanas tapas tiek notīrītas, pārbaudītas un, ja ir kādi defekti, tās tiek izgrieztas vai noņemtas ar citām metodēm. Metināšanas laikā tapas tiek pilnībā pārkausētas, jo ātras siltuma noņemšanas rezultātā tajās var rasties plaisas. Pirms elektrosārņu metināšanas detaļas tiek novietotas ar atstarpi, kas pakāpeniski palielinās līdz metinājuma beigām. Detaļu nostiprināšana, lai saglabātu to relatīvo stāvokli, tiek veikta, izmantojot skavas. Skavām jābūt 500-1000 mm attālumā. Uzliekot šuvi, tie ir jānoņem.

Automātiskajām metināšanas metodēm jāuzstāda ieplūdes un izejas stieņi. Ar automātisko metināšanu ir grūti nodrošināt kvalitatīvu iekļūšanu metinājuma saknē un novērst metāla apdegumus. Šim nolūkam tiek izmantotas atlikušās un noņemamās oderes un plūsmas paliktņi. Šuves sakni var arī metināt, izmantojot manuālo loka metināšanu vai pusautomātisko metināšanu aizsarggāzēs, bet pārējā šuves daļa tiek veikta ar automātiskām metodēm.

Metināšana ar manuālām un mehanizētām metodēm tiek veikta pēc svara.

Metināšanas detaļu malas tiek rūpīgi notīrītas no izdedžiem, rūsas, eļļas un citiem piesārņotājiem, lai novērstu defektu veidošanos. Kritiskās konstrukcijas tiek metinātas galvenokārt no abām pusēm. Rievu malu aizpildīšanas metode, metinot biezsienu konstrukcijas, ir atkarīga no tā biezuma un metāla termiskās apstrādes pirms metināšanas. Iespiešanās trūkums, plaisas, poras un citi defekti, kas konstatēti pēc metināšanas, tiek noņemti ar mehānisku instrumentu, gaisa loka vai plazmas griešanu un pēc tam metināti atpakaļ. Metinot zema oglekļa satura tēraudus, metinātā savienojuma īpašības un ķīmiskais sastāvs lielā mērā ir atkarīgas no izmantotajiem materiāliem un metināšanas režīmiem.

Zema oglekļa satura tēraudu manuālā loka metināšana

Lai iegūtu kvalitatīvu savienojumu, izmantojot manuālo loka metināšanu, ir jāizvēlas pareizi metināšanas elektrodi, jāiestata režīmi un jāpiemēro pareiza metināšanas tehnika. Manuālās metināšanas trūkums ir lielā atkarība no metinātāja pieredzes un kvalifikācijas, neskatoties uz attiecīgo tēraudu labo metināmību.

Metināšanas elektrodi jāizvēlas atkarībā no metināmā tērauda veida un konstrukcijas mērķa. Lai to izdarītu, varat izmantot elektrodu katalogu, kurā tiek glabāti daudzu zīmolu elektrodu pasu dati.

Izvēloties elektrodu, jāpievērš uzmanība ieteicamajiem nosacījumiem attiecībā uz strāvas veidu un polaritāti, telpisko stāvokli, strāvas stiprumu utt. Elektrodu pasē var norādīt nogulsnētā metāla tipisko sastāvu un elektrodu mehāniskajām īpašībām. savienojums, ko veic šie elektrodi.

Vairumā gadījumu zema oglekļa satura tēraudu metināšana tiek veikta bez pasākumiem, kuru mērķis ir novērst sacietējošu konstrukciju veidošanos. Bet tomēr, metinot biezu sienu šuves un pirmo daudzslāņu metinājuma slāni, tiek izmantota detaļu iepriekšēja uzsildīšana līdz 150-200 ° C temperatūrai, lai novērstu plaisu veidošanos.

Metinot termiski nestiprinātus tēraudus, labs efekts tiek panākts, izmantojot kaskādes un slīdmetināšanas metodes, kas neļauj metinātajam metālam ātri atdzist. Uzkarsēšana līdz 150-200°C dod tādu pašu efektu.

Termiski stiprinātu tēraudu metināšanai ieteicams gar atdzesētām iepriekšējām šuvēm veidot garas šuves, lai izvairītos no karstuma ietekmes zonas mīkstināšanas. Jums vajadzētu izvēlēties arī režīmus ar zemu siltuma padevi. Defektu labošana daudzslāņu metināšanas laikā jāveic ar liela profila šuvēm, kuru garums ir vismaz 100 mm, vai arī tērauds iepriekš jāuzsilda līdz 150-200 ° C.

Zema oglekļa tērauda loka metināšana ar gāzi

Zema oglekļa satura un mazleģēto tēraudu metināšana tiek veikta, izmantojot oglekļa dioksīdu vai tā maisījumus kā aizsarggāzi. Jūs varat izmantot oglekļa dioksīda + argona vai skābekļa maisījumus līdz 30%. Kritiskām konstrukcijām metināšanu var veikt, izmantojot argonu vai hēliju.

Dažos gadījumos oglekļa un grafīta elektrodu metināšanu izmanto borta savienojumu metināšanai ar biezumu 0,2-2,0 mm (piemēram, kondensatoru korpusi, baloni utt.). Tā kā metināšana tiek veikta, neizmantojot pildvielas stieni, mangāna un silīcija saturs metinātajā šuvē ir mazs, kā rezultātā šuves stiprības zudums ir par 30-50% mazāks nekā parastajam metālam.

Oglekļa dioksīda metināšana tiek veikta, izmantojot metināšanas stiepli. Automātiskajai un pusautomātiskai metināšanai dažādās telpiskās pozīcijās izmanto stiepli ar diametru līdz 1,2 mm. Apakšējai pozīcijai izmantojiet 1,2–3,0 mm stiepli.

Kā redzams tabulā, Sv-08G2S stiepli var izmantot visu tēraudu metināšanai.

Zemoglekļa tēraudu iegremdētā loka metināšana

Augstas kvalitātes metinātais savienojums ar vienādu šuves un parastā metāla stiprību tiek panākts, pareizi izvēloties plūsmas, stieples, metināšanas režīmus un paņēmienus. Ieteicams veikt automātisku zemoglekļa tēraudu metināšanu ar zemūdens loku ar stiepli ar diametru no 3 līdz 5 mm, pusautomātisko iegremdēto loka metināšanu ar diametru 1,2-2 mm. Zema oglekļa satura tēraudu metināšanai tiek izmantotas AN-348-A un OSTS-45 plūsmas. Zema oglekļa satura Sv-08 un Sv-08A metināšanas stieple, un kritiskām konstrukcijām varat izmantot Sv-08GA vadu. Šis metināšanas palīgmateriālu komplekts ļauj iegūt metinātās šuves ar mehāniskajām īpašībām, kas ir vienādas vai pārsniedz parastā metāla īpašības.

Mazleģēto tēraudu metināšanai ieteicams izmantot metināšanas stiepli Sv-08GA, Sv-10GA, Sv-10G2 un citus, kas satur mangānu. Plūsmas ir tādas pašas kā zema oglekļa satura tēraudiem. Šādi materiāli ļauj iegūt nepieciešamās metāla mehāniskās īpašības un izturību no poru un plaisu veidošanās. Metinot bez slīpuma, parastā metāla īpatsvara palielināšana metinātajā metālā var palielināt oglekļa saturu. Tas palielina stiprības īpašības, bet samazina savienojuma plastmasas īpašības.

Metināšanas režīmi tēraudiem ar zemu oglekļa saturu un zemu leģētu tēraudu nedaudz atšķiras un ir atkarīgi no metināšanas tehnikas, savienojuma veida un šuves. Metinot viena slāņa filejas šuves, biezu tērauda markas VSt3 sadurmetinājumus režīmos ar zemu siltuma padevi, siltuma ietekmes zonā var veidoties sacietēšanas struktūras un samazināties elastība. Lai to novērstu, jāpalielina šuves šķērsgriezums vai jāizmanto dubultloka metināšana.

Lai novērstu metināšanas šuvju iznīcināšanu siltuma ietekmētajā zonā, metinot mazleģētus tēraudus, jāizmanto režīmi ar zemu siltuma padevi, bet termiski nestiprinātu tēraudu metināšanai jāizmanto režīmi ar palielinātu siltuma padevi. Otrajā gadījumā, lai nodrošinātu, ka šuves un blakus esošās zonas plastmasas īpašības nav sliktākas par parasto metālu, ir jāizmanto dubultloka metināšana vai uzsildīšana līdz 150-200 ° C.

osvarke.net

Oglekļa tēraudu metināšana: augsta, zema, vidēja, leģēta, nerūsējošā tērauda, ​​elektrodi, tehnoloģija, iegremdēta loka

Mājas lapa» Par metināšanu » Kā pareizi metināt » Oglekļa tēraudu metināšana

Oglekļa tērauds ir dzelzs un oglekļa sakausējums ar nelielu noderīgu piemaisījumu saturu: silīciju un mangānu, kaitīgos piemaisījumus: fosforu un sēru. Oglekļa koncentrācija šāda veida tēraudos ir 0,1-2,07%. Ogleklis darbojas kā galvenais sakausējuma elements. Tas ir tas, kas nosaka šīs klases sakausējumu metināšanas un mehāniskās īpašības.

Atkarībā no oglekļa satura izšķir šādas oglekļa tēraudu grupas:

• mazāk nekā 0,25% - zems oglekļa saturs;
• 0,25-0,6% - vidējs ogleklis;
• 0,6-2,07% - augsts oglekļa saturs.

Zema oglekļa tērauda metināšana

Zema oglekļa koncentrāta dēļ šim tipam ir šādas īpašības:

• augsta elastība un plastiskums;
• ievērojama triecienizturība;
• Var labi apstrādāt ar metināšanu.

Tērauds ar zemu oglekļa saturu tiek plaši izmantots būvniecībā un detaļu ražošanā, izmantojot auksto štancēšanu.

Metināšanas tehnoloģija zema oglekļa satura tēraudiem

Zema oglekļa satura tēraudus vislabāk var metināt. To savienojumu var veikt, izmantojot manuālu loka metināšanu, izmantojot pārklātus elektrodus. Izmantojot šo metodi, ir svarīgi izvēlēties pareizo elektrodu zīmolu, kas nodrošinās vienmērīgu nogulsnētā metāla struktūru. Metināšana jāveic ātri un precīzi. Pirms darba uzsākšanas jums ir jāsagatavo savienojamās detaļas.

Gāzes metināšana tiek veikta, neizmantojot papildu plūsmas. Kā pildvielu izmanto metāla stieples ar zemu oglekļa saturu. Tas palīdzēs novērst poru veidošanos.

Gāzes metināšana argona vidē tiek izmantota kritisko konstrukciju apstrādei.

Pēc metināšanas gatavā konstrukcija jāpakļauj termiskai apstrādei, veicot normalizācijas darbību: izstrādājums jāuzsilda līdz aptuveni 400°C temperatūrai; stāvēt un atdzesēt gaisā. Šī procedūra palīdz nodrošināt tērauda struktūras viendabīgumu.

Zema oglekļa satura tēraudu metināšanas iezīmes

Laba šādu tēraudu metināmība nodrošina vienādu šuves stiprību ar parasto metālu, kā arī defektu neesamību.

Metinātajam metālam ir samazināts oglekļa saturs, palielināts silīcija un mangāna īpatsvars.

Manuālās loka metināšanas laikā siltuma ietekmētā zona tiek pārkarsēta, kas veicina tās nelielu nostiprināšanos.

Metinātu šuvi, kas uzklāta, izmantojot daudzslāņu metināšanu, raksturo paaugstināts trausluma līmenis.

Savienojumi ir ļoti izturīgi pret MCC, jo tiem ir zema oglekļa koncentrācija.

Zema oglekļa satura tēraudu metināšanas veidi

1. Pirmā zema oglekļa satura tēraudu savienošanas metode ir manuāla loka metināšana ar pārklātiem elektrodiem. Lai izvēlētos optimālo palīgmateriālu veidu un zīmolu, jāņem vērā šādas prasības:

• metināšanas šuve bez defektiem: poras, zemie griezumi, neapstrādātas vietas;
• vienādas stiprības savienojums ar galveno produktu;
• optimāls metinātā metāla ķīmiskais sastāvs;
• šuvju stabilitāte trieciena un vibrācijas slodzēs, kā arī augstā un zemā temperatūrā.

Izpildītājs saņem zemāko sprieguma un deformācijas līmeni, metinot zemākā telpiskā stāvoklī.

Parasto konstrukciju metināšanai izmanto šādus elektrodu veidus:

Metināšanas elektrodi ANO-6

• ANO-3.
• ANO-4.
• ANO-5.
• ANO-6.
• OZS-3.
• OMM-5.
• TsM-7.

Kritisku konstrukciju metināšanai tiek izmantotas šādas metināšanas materiālu kategorijas:

2. Gāzes metināšanu veic argona aizsargvidē, neizmantojot plūsmu, kā pildvielu izmantojot metāla stiepli.

3. Elektrosārņu metināšana tiek veikta, izmantojot plūsmas. Stiepļu un plākšņu elektrodi tiek izvēlēti, ņemot vērā bāzes sakausējuma sastāvu.

4. Automātiskā un pusautomātiskā metināšana tiek veikta aizsargājošā vidē; izmanto tīru argonu vai hēliju, bieži izmanto oglekļa dioksīdu. CO2 jābūt augstas kvalitātes. Ja skābekļa un oglekļa kombinācija ir pārsātināta ar ūdeņradi vai slāpekli, tas novedīs pie poru veidošanās.

5. Automātiskā iegremdētā loka metināšana tiek veikta ar elektrodu stiepli ar diametru 3-5 mm; pusautomātiskais - 1,2-2 mm. Metināšana tiek veikta ar apgrieztas polaritātes līdzstrāvu. Metināšanas režīms ievērojami atšķiras.

6. Optimālākā metode ir metināšana ar vadiem ar kušņu serdi. Strāvas stiprums svārstās no 200 līdz 600 A. Metināšanu ieteicams veikt apakšējā stāvoklī.
7. Gāzes ekranētai metināšanai izmanto oglekļa dioksīdu, kā arī inertas gāzes maisījumus ar skābekli vai CO2.

Savienojošie izstrādājumi, kuru biezums ir mazāks par 2 mm. veic inertu gāzu atmosfērā ar volframa elektrodu.

Lai palielinātu loka stabilitāti, uzlabotu metināšanas šuvju veidošanos un samazinātu nogulsnētā metāla jutību pret porainību, jāizmanto gāzu maisījumi.

Metināšana oglekļa dioksīda atmosfērā ir paredzēta darbam ar sakausējumiem, kuru biezums ir lielāks par 0,8 mm. un mazāks par 2,0 mm. Pirmajā gadījumā tiek izmantots patērējams elektrods, otrajā - grafīts vai ogleklis. Strāvas veids ir nemainīgs, polaritāte ir apgriezta. Jāatzīmē, ka šo metodi raksturo paaugstināts šļakatu līmenis.

Vidēja oglekļa tērauda metināšana

Vidēja oglekļa tēraudus izmanto gadījumos, kad nepieciešamas augstas mehāniskās īpašības. Šos sakausējumus var kalt.

Tos izmanto arī detaļām, kas ražotas aukstās plastiskās deformācijas rezultātā; tiek raksturoti kā mierīgi, kas ļauj tos izmantot mašīnbūvē.

Metināšanas tehnoloģija vidēja oglekļa tēraudiem

Šie sakausējumi nav metināti tikpat labi kā zema oglekļa satura tēraudi. Tas ir saistīts ar vairākām grūtībām:

• bāzes un nogulsnēto metālu vienādas stiprības trūkums;
• augsts lielu plaisu un neplastmasu konstrukciju veidošanās risks siltuma ietekmētajā zonā;
• zema izturība pret kristalizācijas defektu veidošanos.

Tomēr šīs problēmas var diezgan viegli atrisināt, ievērojot šādus ieteikumus:

• elektrodu un stiepļu izmantošana ar zemu oglekļa saturu;
• metināšanas stieņiem jābūt palielinātam nogulsnēšanās ātrumam;
• lai nodrošinātu zemāko parastā metāla iespiešanās pakāpi, jānogriež malas, jāiestata optimālais metināšanas režīms un jāizmanto pildvads;
• sagatavju iepriekšēja un pavadošā sildīšana.

Oglekļa tērauda metināšanas tehnoloģija, ievērojot iepriekš minētos ieteikumus, neatklāj nekādas problēmas vai grūtības.

Vidēja oglekļa tērauda metināšanas iezīmes

Pirms metināšanas produkts ir jāattīra no netīrumiem, rūsas, eļļas, katlakmens un citiem piesārņotājiem, kas ir ūdeņraža avots un var veicināt poru un plaisu veidošanos šuvē. Apmales un blakus esošās zonas, kuru platums nepārsniedz 10 mm, ir jātīra. Tas garantē savienojuma izturību pie dažāda veida slodzēm.

Detaļu montāžai metināšanai ir jāsaglabā sprauga, kuras platums ir atkarīgs no izstrādājuma biezuma un tam jābūt 1-2 mm. vairāk nekā strādājot ar labi metinātiem materiāliem.

Ja vidēja oglekļa tērauda izstrādājuma biezums pārsniedz 4 mm, ir jāveic malu griešana.

Lai pēc iespējas mazāk iekļūtu parastajam metālam un nodrošinātu optimālu dzesēšanas līmeni, pareizi jāizvēlas metināšanas režīms. Izvēles pareizību var apstiprināt, izmērot nogulsnētā metāla cietību. Optimālā režīmā tas nedrīkst būt augstāks par 350 HV.

Atbildīgie mezgli ir savienoti divās vai vairākās piegājienos. Bieža loka plīsumi, parastā metāla apdegumi (degšana) un krāteru veidošanās uz tā nav pieļaujami.

Kritisko konstrukciju metināšana tiek veikta ar priekšsildīšanu no 100 līdz 400°C. Jo lielāks ir detaļu oglekļa saturs un biezums, jo augstākai jābūt temperatūrai.

Atdzesēšanai jābūt lēnai, produkts jāievieto termostatā vai jāpārklāj ar siltumizolējošu materiālu.

Vidēja oglekļa tēraudu metināšanas veidi

Vidēja oglekļa tērauda metināšanu var veikt vairākos veidos, par kuriem mēs runāsim tālāk.

1. Manuālā loka metināšana tiek veikta ar elektrodiem ar pamata veida pārklājumu, nodrošinot zemu ūdeņraža saturu nogulsnētajā metālā. Visbiežāk izpildītāji oglekļa tēraudu metināšanai izmanto šādus elektrodus:

• ANO-7.
• ANO-8.
• ANO-9.
• OZS-2.
• UONI-13/45.
• UONI-13/55.
• UONI-13/65.

Īpašais UONI metināšanas materiālu pārklājums garantē savienojuma noturības palielināšanos pret plaisāšanu, kā arī nodrošina šuves izturību.

Jāņem vērā šādas nianses:

• šķērsenisko kustību vietā jāveic gareniskās kustības;
• nepieciešams metināt krāterus, pretējā gadījumā palielinās plaisu veidošanās risks;
• Šuvi ieteicams termiski apstrādāt.

2. Plāno lokšņu formāta oglekļa tēraudu metināšanu ar gāzi veic ar kreisās puses metodi, izmantojot stiepli, un tiek izmantota arī parastā metināšanas liesma. Vidējais acetilēna patēriņš ir 120-150 l/h uz 1 mm. metināmā sakausējuma biezums. Lai samazinātu kristalizācijas plaisu risku, jāizmanto metināšanas materiāli ar oglekļa saturu ne vairāk kā 0,2-0,3%.

Biezsienu izstrādājumi jāsavieno, izmantojot labās puses gāzes metināšanas metodi, kurai raksturīga augstāka produktivitāte. Acetilēna aprēķins arī ir 120-150 l/h. Lai izvairītos no darba zonas pārkaršanas, ir jāsamazina plūsmas ātrums.

Oglekļa tēraudu gāzes metināšana ietver arī šādas funkcijas:

• oksidācijas samazināšana metināšanas baseinā tiek panākta, izmantojot liesmu ar nelielu acetilēna pārpalikumu;
• plūsmu izmantošana pozitīvi ietekmē procesu;
• Lai izvairītos no trausluma siltuma skartajā zonā, dzesēšanu palēninās, iepriekš uzkarsējot līdz 200-250°C vai pēc tam rūdot 600-650°C temperatūrā.

Pēc metināšanas izstrādājumu var termiski apstrādāt vai kalt. Šīs darbības ievērojami uzlabo īpašības.

Lai iegūtu savienojumus ar nepieciešamajām mehāniskajām īpašībām, ir izstrādāta oglekļa tēraudu metināšanas ar gāzi tehnoloģija. Tāpēc izpildītājam ir svarīgi ņemt vērā šīs īpašās iezīmes.

3. Oglekļa tēraudu iegremdētās loka metināšanas tehnoloģija ietver metināšanas stieples un kausētās plūsmas: AN-348-A un OSTS-45 izmantošanu. Metināšana tiek veikta ar zemām strāvas vērtībām. Tas ļauj “piesātināt” nogulsnēto metālu ar nepieciešamo silīcija un mangāna līmeni. Šie elementi intensīvi pāriet no plūsmas uz metināto metālu.

Šīs metodes priekšrocības: augsta produktivitāte; nogulsnētais metāls ir droši aizsargāts no mijiedarbības ar gaisu, kas nodrošina augstu savienojuma kvalitāti; procesa efektivitāte tiek sasniegta, pateicoties nelielai izšļakstībai un metāla zudumu samazināšanai atkritumu dēļ; loka stabilitāte garantē smalku pārslveida metināšanas virsmu.

4. Izpildītāji bieži izmanto argona loka metināšanas metodi ar nepatērējamu elektrodu. Galvenās grūtības, metinot vidēja oglekļa satura tēraudus, izmantojot šo metodi, ir tādas, ka ir grūti izvairīties no poru veidošanās parastā metāla nelielas deoksidācijas dēļ. Lai atrisinātu šo problēmu, ir jāsamazina parastā metāla īpatsvars atradnē. Lai to izdarītu, ir pareizi jāizvēlas režīmi oglekļa tērauda metināšanai ar argonu. Metināšana tiek veikta ar taisnas polaritātes līdzstrāvu.

Sprieguma vērtība tiek iestatīta atkarībā no konstrukcijas biezuma vienvirziena metināšanai un pamatojoties uz lodītes augstumu, kas ir 2,0-2,5 mm daudzkārtu metināšanai. Aptuvenos strāvas rādītājus var noteikt šādi: 30-35 A uz 1 mm. volframa stienis.

Augstoglekļa tēraudu metināšana

Tērauda demonstrācijas metināšana no atsperēm ar Zeller 655 elektrodu

Nepieciešamība pēc tēraudiem ar augstu oglekļa saturu rodas, veicot remontdarbus, atsperu, griešanas, urbšanas, kokapstrādes un citu instrumentu, augstas stiprības stieples ražošanā, kā arī tajos izstrādājumos, kuriem jābūt ar augstu nodilumizturību un izturību.

Metināšanas tehnoloģija tēraudiem ar augstu oglekļa saturu

Metināšana, kā likums, ir iespējama ar iepriekšēju un vienlaicīgu karsēšanu līdz 150-400°C, kā arī pēc tam termisko apstrādi. Tas ir saistīts ar šāda veida sakausējuma tendenci kļūt trausliem, jutīgiem pret karstām un aukstām plaisām, kā arī metinātās šuves ķīmisko neviendabīgumu.

Jūsu zināšanai! Izņēmumi ir iespējami, ja izmantojat specializētus elektrodus dažādiem tēraudiem. Skatiet fotoattēlu un parakstu zemāk.

• Pēc karsēšanas nepieciešams veikt atkausēšanu, kas jāveic, līdz produkts atdziest līdz 20°C temperatūrai.
• Svarīgs nosacījums ir metināšanas nepieļaujamība caurvējā un apkārtējās vides temperatūrā zem 5°C.
• Lai palielinātu savienojuma stiprību, ir jāizveido vienmērīgas pārejas no viena metināmā metāla uz otru.
• Labi rezultāti tiek sasniegti, metinot ar šaurām lodītēm, atdzesējot katru nogulsnēto slāni.
• Darbuzņēmējam jāievēro arī noteikumi, kas paredzēti vidēja oglekļa sakausējumu savienošanai.

Šis ir demonstrācijas paraugs (atspere, vīles, gultnis un pārtikas kvalitātes nerūsējošais tērauds ir sametināti kopā). Ja nepievērš uzmanību šuvju kvalitātei, šuves nav veikuši profesionāli metinātāji, fotoattēls apliecina, ka “nemetināmo” tēraudu metināšana ir pilnīgi iespējama.

Tērauda ar augstu oglekļa saturu metināšanas iezīmes

Darba virsma ir jātīra no dažāda veida piesārņotājiem: rūsas, katlakmens, mehāniskiem nelīdzenumiem un netīrumiem. Piesārņojumu klātbūtne var izraisīt poru veidošanos.

Konstrukcijas, kas izgatavotas no tērauda ar augstu oglekļa saturu, ir jādzesē lēni, gaisā, lai normalizētu struktūru.

Kritisko produktu iepriekšēja uzsildīšana līdz 400°C ļauj sasniegt nepieciešamo stiprību.

Augstoglekļa tēraudu metināšanas veidi

1. Metināšanas procesa optimālais variants ir manuāla loka metināšana, izmantojot pārklātus elektrodus. Darbam ar tēraudiem ar augstu oglekļa saturu ir daudz specifisku īpašību. Tāpēc augstas oglekļa tērauda metināšana tiek veikta ar īpaši izstrādātiem elektrodiem, piemēram, NR-70. Metināšana tiek veikta ar apgrieztas polaritātes līdzstrāvu.

2. Šāda veida sakausējumu savienošanai tiek izmantota arī iegremdētā loka metināšana. Vienmērīgi pārklājiet ar fluxu darba zona manuālajā režīmā tas ir diezgan grūti. Tāpēc vairumā gadījumu tiek izmantota automātiskā tehnoloģija. Izkausētā plūsma veido blīvu apvalku un novērš kaitīgu atmosfēras faktoru ietekmi uz metināšanas baseinu. Iegremdētā loka metināšanai tiek izmantoti transformatori, kas ražo maiņstrāva. Šīs ierīces ļauj izveidot stabilu loku. Šīs metodes galvenā priekšrocība ir nelieli metāla zudumi nelielas šļakatas dēļ.

Ir svarīgi atzīmēt, ka gāzes metināšanas metode nav ieteicama. Procesu raksturo liela oglekļa daudzuma sadedzināšana, kā rezultātā veidojas sacietējošas struktūras, kas negatīvi ietekmē metinājuma kvalitāti.

Tomēr, ja tiek metinātas parastās konstrukcijas, tad šīs metodes izmantošana ir iespējama. Savienojums tiek veikts uz parastās vai zemas liesmas, kuras jauda nepārsniedz 90 m3 acetilēna stundā. Produkts jāuzsilda līdz 300°C. Metināšana tiek veikta ar kreisās puses metodi, kas ļauj samazināt laiku, kad metāls atrodas kausētā stāvoklī, un tā pārkaršanas ilgumu.

Nerūsējošā tērauda un oglekļa tērauda metināšana

Pretkoroziju izturīgu un oglekļa tēraudu metināšana ir lielisks piemērs dažādu materiālu savienošanai.

Iepriekšēja un vienlaicīga izstrādājumu uzsildīšana līdz aptuveni 600°C temperatūrai ļaus iegūt viendabīgākas struktūras šuvi. Pēc darba jums jāveic termiskā apstrāde, kas palīdzēs izvairīties no plaisu veidošanās. Nerūsējošā tērauda un zema oglekļa tērauda metināšanai praksē tiek izmantotas divas metodes, kas ietver metināšanas stieņu izmantošanu:

• augsti leģēta tērauda elektrodi vai elektrodi uz niķeļa bāzes aizpilda metināšanas šuvi;
• Zema oglekļa tērauda izstrādājuma malas tiek metinātas ar sakausējuma elektrodiem, pēc tam apšuvuma slānis, nerūsējošā tērauda malas tiek metinātas ar speciāliem nerūsējošajam tēraudam paredzētiem elektrodiem.

Nerūsējošā un oglekļa tērauda metināšanu var veikt arī ar argona loka metodi. Tomēr šī tehnoloģija tiek izmantota ārkārtīgi reti un tikai darbam ar īpaši kritiskām struktūrām.

Būvuzņēmējs var arī izveidot savienojumu, izmantojot pusautomātisko metināšanu, izmantojot metāla elektrodu inertu gāzu aizsargājošā vidē.

Oglekļa un leģēto tēraudu metināšana

Oglekļa un mazleģēto tēraudu metināšana un virsma tiek veikta, izmantojot E42 un E46 elektrodus.

Oglekļa tēraudu un leģēto tēraudu metināšanu ar elektriskā loka metodi veic ar elektrodu materiāliem, kas nodrošina nepieciešamos metinātā metāla mehāniskos parametrus un karstumizturību:

Elektrodi TsL-39

Galvenā problēma ir siltuma skartās zonas sacietēšana, lai novērstu aukstu plaisu veidošanos. Lai atrisinātu šo problēmu, jums ir nepieciešams:

• lai palēninātu dzesēšanu, produkti jāuzsilda līdz 100-300°C temperatūrai;
• viena slāņa metināšanas vietā izmantojiet daudzslāņu metināšanu, kurā metināšana tiek veikta nelielā posmā virs neatdzesētā iepriekšējā slāņa;
• kalcinēt elektrodus un plūsmas;
• savienojums tiek veikts ar apgrieztas polaritātes līdzstrāvu;
• Lai palielinātu elastību, izstrādājumi tūlīt pēc metināšanas jārūda līdz 300°C.

weldelec.com

§ 75. Mazleģēto tēraudu metināšana

Leģētos tēraudus iedala mazleģētos (leģētie elementi kopā mazāk par 2,5%), vidēji leģētos (no 2,5 līdz 10%) un augsti leģētos (vairāk nekā 10%). Mazleģētos tēraudus iedala mazleģētos zemoglekļa tēraudos, mazleģētos karstumizturīgos tēraudos un mazleģētos bezoglekļa tēraudos.

Dažu zemleģēto tēraudu marku mehāniskās īpašības un ķīmiskais sastāvs ir norādītas tabulā. 33.

33. Mazleģēto zemoglekļa tēraudu ar noteiktu ķīmisko sastāvu mehāniskās īpašības

Oglekļa saturs zema leģētā zemoglekļa konstrukciju tēraudos nepārsniedz 0,22%. Atkarībā no sakausējuma tēraudus iedala mangāna (14G, 14G2), silīcija-mangāna (09G2S, 10G2S1, 14GS, 17GS uc), hroma-silīcija-mangāna (14KhGS u.c.), mangāna-slāpekļa-vanādija tēraudos. 14G2AF, 18G2AF, 18G2AFps uc), mangāna-oniobija (10G2B), hroma-silīcija-niķeļa-vara (10HSND, 15HSND) utt.

Mazleģētie zemoglekļa tēraudi tiek izmantoti transporta inženierijā, kuģu būvē, hidrotehnikā, cauruļu ražošanā uc Mazleģētie tēraudi tiek piegādāti saskaņā ar GOST 19281 - 73 un 19282 - 73 un speciāliem tehniskās specifikācijas.

Mazleģētiem karstumizturīgiem tēraudiem jābūt ar paaugstinātu izturību augstās darba temperatūrās. Karstumizturīgo tēraudu visplašāk izmanto tvaika spēkstaciju ražošanā. Lai palielinātu karstumizturību, to sastāvā tiek ievadīts molibdēns (M), volframs (B) un vanādijs (F), bet karstumizturības nodrošināšanai - hroms (X), kas veido blīvu aizsargplēvi uz metāla virsmas.

Mašīnbūvē izmanto zema leģēta, vidēja oglekļa satura (vairāk nekā 0,22% oglekļa) konstrukciju tēraudus, parasti termiski apstrādātā stāvoklī. Metināšanas tehnoloģija zema leģēta vidēja oglekļa tērauda metināšanai ir līdzīga vidēji leģēta tērauda metināšanas tehnoloģijai.

Mazleģēto tēraudu metināšanas iezīmes. Mazleģētus tēraudus ir grūtāk metināt nekā konstrukciju tēraudus ar zemu oglekļa saturu. Mazleģētais tērauds ir jutīgāks pret termisko ietekmi metināšanas laikā. Atkarībā no mazleģētā tērauda markas metināšanas laikā metinātā savienojuma siltuma ietekmētajā zonā var veidoties sacietēšanas vai pārkaršanas struktūras.

Siltuma ietekmētā metāla struktūra ir atkarīga no tā ķīmiskā sastāva, dzesēšanas ātruma un laika, cik ilgi metāls atrodas atbilstošā temperatūrā, kurā mainās mikrostruktūra un graudu izmērs. Ja austenītu iegūst hipoeutektoīdā tēraudā karsējot (100. att.), un pēc tam tēraudu atdzesē dažādos ātrumos, tad tērauda kritiskie punkti samazinās.

Rīsi. 100. Austenīta izotermiskās (pie nemainīgas temperatūras) sadalīšanās diagramma zema oglekļa satura tēraudā: A - sadalīšanās sākums, B - sadalīšanās beigas, A1 - tērauda kritiskais punkts, Mn un Mk - austenīta transformācijas sākums un beigas. martensītā; 1, 2, 3 un 4 - dzesēšanas ātrumi, veidojot dažādas struktūras

Ar zemu dzesēšanas ātrumu tiek iegūta perlīta struktūra (ferīta un cementīta mehānisks maisījums). Pie liela dzesēšanas ātruma austenīts relatīvi zemā temperatūrā sadalās detaļu struktūrās un veidojas struktūras - sorbīts, troostīts, bainīts, bet pie ļoti liela dzesēšanas ātruma - martensīts. Trauslākā struktūra ir martensīta, tāpēc dzesēšanas laikā, metinot mazleģētus tēraudus, nevajadzētu pieļaut austenīta pārvēršanos martensītā.

Tērauda, ​​īpaši bieza tērauda, ​​dzesēšanas ātrums metināšanas laikā vienmēr ievērojami pārsniedz parasto metāla dzesēšanas ātrumu gaisā, kā rezultātā, metinot leģētos tēraudus, var veidoties martensīts.

Lai metināšanas laikā neveidotos cietējoša martensīta struktūra, ir jāpiemēro pasākumi, kas palēnina siltuma skartās zonas atdzišanu - izstrādājuma sildīšana un daudzslāņu metināšana.

Atsevišķos gadījumos, atkarībā no izstrādājumu ekspluatācijas apstākļiem, ir pieļaujama pārkaršana, t.i., mazleģēto tēraudu metināto šuvju siltuma iedarbības zonas metālā esošo graudu palielināšanās.

Izstrādājumu augstās darba temperatūrās, lai palielinātu šļūdes pretestību (izstrādājuma deformāciju augstā temperatūrā laika gaitā), metinātajā savienojumā ir jābūt rupji graudainai struktūrai. Bet metālam ar ļoti rupjiem graudiem ir samazināta elastība, un tāpēc graudu izmērs ir atļauts līdz noteiktai robežai.

Darbinot produktus zemā temperatūrā, tiek novērsta šļūde un nepieciešama smalkgraudaina metāla konstrukcija, kas nodrošina lielāku izturību un elastību.

Metinot mazleģētos tēraudus, pārklātus elektrodus un citus metināšanas materiālus izvēlas tā, lai oglekļa, sēra, fosfora un citu kaitīgo elementu saturs tajos būtu mazāks, salīdzinot ar materiāliem, kas paredzēti zemoglekļa konstrukciju tēraudu metināšanai. Tas ļauj palielināt metinātā metāla izturību pret kristalizācijas plaisām, jo ​​mazleģētie tēraudi ir ievērojami pakļauti to veidošanai.

Zema leģētā tērauda metināšanas tehnoloģija. Mazleģētie zemoglekļa tēraudi 09G2, 09G2S, 10HSND, 10G2S1 un 10G2B nav sacietējuši metināšanas laikā un nav pakļauti pārkaršanai. Šo tēraudu metināšana tiek veikta jebkuros termiskajos apstākļos, līdzīgi kā zema oglekļa tērauda metināšanas apstākļos.

Lai nodrošinātu vienādu savienojuma stiprību, tiek veikta manuāla metināšana ar E50A tipa elektrodiem. Siltuma skartās zonas cietība un izturība praktiski neatšķiras no parastā metāla.

Metinot ar šuves stiepli un aizsarggāzi, metināšanas materiāli tiek izvēlēti tā, lai nodrošinātu metinātā metāla stiprības īpašības tādā stiprības līmenī, kāds tiek sasniegts ar E50A tipa elektrodiem.

Mazleģētie zemoglekļa tēraudi 12GS, 14G, 14G2, 14KhGS, 15KhSND, 15G2F, 15G2SF, 15G2AF metināšanas laikā var veidot sacietējošas mikrostruktūras un metinātā metāla un siltuma ietekmētās zonas pārkaršanu. Sacietējušo konstrukciju skaits strauji samazinās, ja metināšanu veic ar salīdzinoši lielu siltuma padevi, kas nepieciešams, lai samazinātu metinātā savienojuma dzesēšanas ātrumu. Tomēr metāla dzesēšanas ātruma samazināšanās metināšanas laikā izraisa metinātā metāla un karstuma ietekmētā metāla graudu rupjību (pārkaršanu), jo šajos tēraudos palielinās oglekļa saturs. Īpaši tas attiecas uz tēraudiem 15ХСНД, 14ХГС. Tēraudi 15G2F, 15G2SF un 15G2AF siltuma skartajā zonā ir mazāk pakļauti pārkaršanai, jo tie ir leģēti ar vanādiju un slāpekli. Tāpēc lielāko daļu šo tēraudu metināšana ir ierobežota līdz šaurākām termisko apstākļu robežām nekā zema oglekļa tērauda metināšana.

Metināšanas režīms jāizvēlas tā, lai nebūtu liela daudzuma sacietējošu mikrostruktūru un spēcīgas metāla pārkaršanas. Pēc tam ir iespējams bez ierobežojumiem metināt jebkura biezuma tēraudu pie apkārtējās vides temperatūras vismaz -10°C. Zemākā temperatūrā nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana līdz 120 - 150°C Temperatūrā, kas zemāka par -25°C, no rūdīšanas tēraudiem izgatavotu izstrādājumu metināšana ir aizliegta. Lai novērstu lielu pārkaršanu, tēraudu 15KhSND un 14KhGS metināšana jāveic ar samazinātu siltuma padevi (pie zemākām strāvas vērtībām ar mazāka diametra elektrodiem), salīdzinot ar zema oglekļa tērauda metināšanu.

Lai nodrošinātu vienādu parastā metāla un metinātā savienojuma stiprību, metinot šos tēraudus, nepieciešams izmantot E50A vai E55 tipa elektrodus.

Mazleģēto vidēja oglekļa tērauda 17GS, 18G2AF, 35ХМ un citu metināšanas tehnoloģija ir līdzīga neleģēto tēraudu metināšanas metināšanas tehnoloģijai.

-> 106. izdevums ->

Oglekļa tērauda metināšanas īpašības

Oglekļa tēraudiem ir labas liešanas īpašības. Tie uzlabo tā sacietēšanas īpašības, tiem ir augsta izturība un nodilumizturība. Tos galvenokārt izmanto mašīnbūvē un kuģu būvē korpusu un dažādu detaļu ražošanai: vārpstas, zobrati, asis. Šādu tēraudu metināšanai ir vairākas funkcijas. Pateicoties oglekļa saturam, palielinās plaisu veidošanās tendence metinātajās konstrukcijās. Lai no tā izvairītos, tiek izmantoti speciāli metināšanas elementi - UONI elektrodi un metināšanas stieple SV08G2S, kas palielina stiprību un uzlabo šuvju kvalitāti.

Oglekļa tērauda veidi

Pamatojoties uz tajos esošo oglekļa daudzumu, tēraudus iedala:

1. Zems oglekļa saturs (oglekļa saturs līdz 0,25%). Tiem ir laba metināmība, tiek izgatavotas kvalitatīvas vajadzīgā ķīmiskā sastāva šuves un spēcīgi savienojumi.
2. Vidējs ogleklis (oglekļa saturs 0,25-0,6%). Palielinoties oglekļa daudzumam, tērauda īpašības pasliktinās un parādās tendence veidot plaisas un poras. Lai no tā izvairītos, metinot tiek izmantoti elektrodi ar samazinātu oglekļa saturu (UONI elektrodi) un nogulsnētā metāla papildus leģēšana ar silīciju vai mangānu. Izmanto arī metināšanas stiepli SV08G2S.

Oglekļa tērauda metināšanas tehnoloģiskās īpatnības

Metinot tēraudu ar augstu oglekļa saturu, jāņem vērā šādi punkti:

• minimālam oglekļa daudzumam jāieplūst metinātajā šuvē no parastā metāla;
• optimāla šuves forma un tās ķīmiskās neviendabīguma samazināšana;
• papildu ķīmisko elementu ievadīšana metināšanas zonā, kas uzlabo tā izturību (kalcijs, mangāns);
• elektrodu ar zemu oglekļa saturu izmantošana.

Elektrodi oglekļa tērauda metināšanai

Katram elektroda vai metināšanas stieples zīmolam jāatbilst noteiktām prasībām un tam ir jābūt noteiktam īpašību kopumam. Metināšanas elektrodu galvenie raksturlielumi ir šuves mehāniskās īpašības, stiepes izturība, lieces leņķis, triecienizturība un metināšanas loka relatīvais pagarinājums. Izvēloties konkrētu zīmolu, jāņem vērā elektrodu pārklājums:

1. Bāzes (karbonāta un fluora pārklājums), kas zemā gāzu un piemaisījumu satura dēļ rada lielisku šuvi, kas nav pakļauta plaisāšanai.
2. Skābs (satur silīciju, magniju un dzelzs oksīdus) - tiek palielināta plaisu veidošanās tendence, šuve nav pietiekami izturīga.
3. Rutils (uz titāna dioksīda bāzes) - nodrošina stabilu loka degšanu, metāls daudz nešļakstās, viegli atdalās izdedžu garoza.
4. Celuloze - ir ar augstu ūdeņraža saturu, bet nodrošina papildu ērtības metināšanas procesā.

Pamatojoties uz vietnes materiāliem

Tērauds tiek uzskatīts par izturīgu materiālu, ko izmanto dažādās jomās. No tā tiek izgatavotas svarīgas konstrukcijas - žogi, elementi ēku apšuvumam, dažādas iekārtas, caurules un citi izstrādājumi. Pamatnes izturību nodrošina dažādu piedevu saturs tās sastāvā.

Sastāvā esošās sastāvdaļas ietekmē ne tikai metāla izturību, bet arī metināšanas spēju. Metināšanas tērauds var būt atkarīgs no dažādiem rādītājiem - īpašībām, stiprības, papildu komponentiem. Tāpēc daži metāla veidi tiek metināti ātri un viegli, savukārt citiem, gluži pretēji, ir nepieciešama īpaša pieeja.

Sakausējuma piemaisījumu ietekme uz tērauda metināšanu

Struktūru metināšanai var izmantot dažādu veidu tēraudu, taču ir vērts uzskatīt, ka tā metināmība galvenokārt ir atkarīga no leģēto piemaisījumu klātbūtnes tā sastāvā. Šo procesu galvenokārt ietekmē ķīmiskais sastāvs.

Zemāk esošajā tabulā parādīti galvenie leģējošie piemaisījumi, kas ietekmē dažāda veida tērauda metināmības pakāpi.

Dopants	Apraksts
Ogleklis (C)	Šis ir vissvarīgākais piemaisījums, no kura ir atkarīga metāla izturība, elastība, rūdāmība un citas svarīgas īpašības. Ja sastāvā ir 0,25% oglekļa, tas nesamazinās metināmību. Ja tā saturs ir lielāks par šo rādītāju, tas izraisīs sacietējošu konstrukciju parādīšanos karstuma skartās zonas metālā un plaisu parādīšanos.
Sērs (S) un fosfors (P)	Šīs sastāvdaļas ir klasificētas kā kaitīgas piedevas. Ja tēraudā ir augsts sēra līmenis, parādās sarkanas plaisas - sarkans trauslums, un, ja ir augsts fosfora līmenis - auksts trauslums. Tāpēc zema oglekļa satura tēraudi satur S un P līdz 0,4-0,5%.
Silīcijs (Si)	Tas ir deoksidējošs līdzeklis. Tā līmenim jābūt apmēram 0,3% šis rādītājs nesamazina recēšanas īpašības. Ja silīcija ir 0,8-1%, tad var veidoties ugunsizturīgi oksīdi, kas negatīvi ietekmēs metāla metināmību.
Mangāns (Mn)	Ja šī elementa saturs ir līdz 1%, metināšana nepasliktinās. Ja mangāna līmenis ir no 1,8 līdz 2,5%, metālā var veidoties cietējošas struktūras un plaisas.
Hroms (Cr)	Tēraudi ar zemu oglekļa saturu satur hromu kā piemaisījumu līdz 0,3%. Zema oglekļa satura tēraudu sastāvā - 0,7-3,5%. Leģētajos tēraudos - 12-18%. Un ļoti leģētajos - 35%. Metināšanas laikā hroms izraisa karbīdu veidošanos, kas pasliktina metāla izturību pret koroziju. Šī viela arī izraisa ugunsizturīgu oksīdu veidošanos, kas pasliktina metināšanas procesu.
Niķelis	Komponents sastāvā ir kā piemaisījums. Tās normālajam saturam jābūt 0,3%. Zema leģētā tēraudā ir iespējams palielinājums līdz 5%, bet augsti leģētā tēraudā - līdz 35%. Niķelis palielina metāla stiprības un elastības līmeni.
Vanādijs (V)	Leģētajos tēraudos komponenta līmenis sasniedz 0,2-0,8%. Tas palielina tērauda viskozitāti un elastību, uzlabo tā struktūru un palielina tā rūdāmības pakāpi.
Molibdēns (Mo)	Tēraudos tā saturs nedrīkst pārsniegt 0,8%. Ja komponenta līmenis ir normāls, tas pozitīvi ietekmēs metāla stiprības raksturlielumus. Bet metināšanas laikā šī sastāvdaļa izdeg, kas noved pie plaisu parādīšanās nogulsnētajā metālā.
Titāns un niobijs (Ti un Nb)	Tēraudos, kas izturīgi pret koroziju, kā arī metālos ar augstu karstumizturību, šo elementu saturs var būt 1%. Tie palielina izturību pret koroziju, bet niobijs 18-8 tipa tēraudos izraisa plaisāšanu.
Varš (Cu)	Tēraudos tā līmenis ir 0,3%, mazleģētā tēraudā - no 0,15 līdz 0,5% un augsti leģētā tēraudā - no 0,8 līdz 1%. Palielina izturību pret koroziju, bet nepasliktina metināmību.

Faktori, kas nosaka tērauda lokojamību

Oglekļa tēraudu metināšana ir atkarīga no piemaisījumu satura un citām īpašībām. Parasti metināšanu novērtē, pamatojoties uz galvenās vielas saturu - oglekļa ekvivalentu Seq. Tas ir nosacīts koeficients, kas ļaus mums ņemt vērā oglekļa satura un galveno sakausējuma sastāvdaļu ietekmes pakāpi uz metinājuma īpašībām.

Tērauda metināšanas pakāpe metinātu konstrukciju ražošanai var būt atkarīga no šādiem faktoriem:

• oglekļa satura indikators;
• kaitīgu piemaisījumu klātbūtne;
• sakausējuma pakāpe;
• mikrostruktūras veids;
• vides apstākļi;
• metāla pamatnes biezuma līmenis.

Tēraudu klasifikācija pēc metināmības

Metināšanas tēraudam 45, 40, 20 un citām kategorijām atkarībā no svarīgajām metāla pamatnes īpašībām var būt dažādas īpašības.

Atkarībā no metināmības pakāpes tēraudu iedala vairākās grupās:

• laba metināmība, savukārt oglekļa ekvivalenta indikators SEq. jābūt vismaz 0,25%, atļauts vairāk. Tas nav atkarīgs no laika apstākļiem, produktu biezuma lieluma, pieejamības sagatavošanās darbi;
• apmierinošs metināmības rādītājs - SEq indikatoram jābūt lielākam par 0,25%, bet ne augstākam par 0,35%. Tajā pašā laikā pastāv ierobežojoši standarti attiecībā uz vides apstākļiem un metinātā izstrādājuma diametra izmēriem. Metināšanas tērauds 20 jāveic gaisa temperatūrā līdz -5 mierīgā laikā, un diametra izmērs nedrīkst pārsniegt 20 mm;
• ierobežots. Indikators Seq. vajadzētu būt no 0,35% līdz 45%, bet galvenais nav vairāk. Lai iegūtu augstas kvalitātes šuvi, ir nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana. Pateicoties tam, ir iespējams panākt vienmērīgas austenīta pārvērtības, kā arī stabilu konstrukciju veidošanos;
• slikta metināmība, pie kuras indikators Seq. ir vairāk nekā 0,45%. Lai iegūtu kvalitatīvu un mehāniski stabilu metināto savienojumu, nepieciešama iepriekšēja metāla pamatnes malu temperatūras sagatavošana. Arī pēc metināšanas konstrukcija ir termiski jāapstrādā. Lai iegūtu nepieciešamo mikrostruktūru tērauda 40 metināšanas laikā, ir jāveic papildu sildīšana un dzesēšana.

Zema oglekļa satura tēraudu metināšanas iezīmes

Zema oglekļa satura metāli satur 0,25% oglekļa. Šis rādītājs nodrošina fonda pozitīvas īpašības:

• laba elastība;
• augstas plastiskuma īpašības;
• ievērojama triecienizturība;
• Pamatne ir ideāli piemērota metināšanai.

Metinātām konstrukcijām tiek izmantots zema oglekļa satura tērauds. Izmanto arī produktu ražošanā, izmantojot auksto štancēšanu.

Kā tiek metināts zema oglekļa satura tērauds

Zema oglekļa satura tēraudu metināšanas tehnoloģija tiek veikta, izmantojot manuālo loka metināšanu, izmantojot pārklātus elektrodus. Noteikti atcerieties dažas nianses:

• Pirmkārt, jums jāizvēlas elektrodu zīmols. Tas nodrošina vienmērīgu nogulsnētā metāla struktūru;
• metināšana jāveic ātri un precīzi;
• Pirms darba procesa uzsākšanas iepriekš jāsagatavo detaļas, kuras būs jāsavieno.

Oglekļa tēraudu metināšanas tehnoloģiju var veikt ar gāzes metināšanu. Svarīgas funkcijas ietver:

• šajā gadījumā process tiek veikts, neizmantojot papildu plūsmas;
• pildvielas pamatnei ir vērts izmantot metāla stieple zems oglekļa saturs;
• pareizi veicot metināšanu, tiek novērsta poru veidošanās;
• Svarīgi izstrādājumi ir jāmetina ar argonu.

Kad metināšana ir pabeigta, gatavais produkts ir jāpakļauj termiskai apstrādei, izmantojot normalizācijas metodi. Šī procesa laikā produkts tiek uzkarsēts līdz 4000C, pēc tam atdzesēts un turēts brīvā dabā. Šī procedūra padara produkta struktūru vienotu.

Galvenās iezīmes

Tērauda 30 metināšanai ar zemu oglekļa bāzi ir vairākas svarīgas īpašības, kurām ir vērts pievērst uzmanību:

• kvalitatīva no šī materiāla izgatavotu konstrukciju metināšana nodrošina vienādu metinātā savienojuma stiprību ar parasto metālu. Tas arī aizsargā pret defektu veidošanos;
• savienojuma metāla pamatnei ir zems oglekļa saturs, bet ir palielināti tādu sastāvdaļu kā silīcijs un mangāns rādītāji;
• Manuālās loka metināšanas laikā siltuma ietekmētā zona var tikt pakļauta pārkaršanai. Tas palīdz nedaudz nostiprināt šuvi;
• šuve, kas izgatavota, izmantojot daudzslāņu metināšanu, ir palielinājusi trauslumu;
• sakarā ar to, ka vīlēm ir zems līmenis oglekļa, tiem ir paaugstināta izturība pret starpkristālisko koroziju.

Metināšanas veidi zema oglekļa satura tēraudam

Zema oglekļa satura tēraudu metināšanu var veikt, izmantojot vairākas metodes. Turklāt katram no tiem ir svarīgas īpašības, kas jāņem vērā metināšanas laikā.

Skatīt	Raksturīgs
Manuālā loka metināšana ar pārklātiem elektrodiem	Lai precīzi izvēlētos palīgmateriālus metināšanai ar šo metodi, ir jāņem vērā vairāki svarīgi nosacījumi - gatavajam metinājumam jābūt bez bojājumiem, vienmērīgai šuves stiprībai, optimālam šuves metāla pamatnes ķīmiskajam sastāvam, savienojuma pretestībai. ietekmei. Tērauda 45 un citu marku metināšana tiek veikta ar elektrodu. Šajā gadījumā var izmantot dažādu zīmolu elektrodus.
Gāze	Process tiek veikts aizsargājošā argona vidē. Turklāt metāla pamatnes stieple tiek izmantota kā pildījuma pamatne.
Elektrosārņi	Šajā procesā tiek izmantotas plūsmas. Vadu un plākšņu elektrodi tiek izvēlēti atkarībā no galvenā sakausējuma.
Automātiskā un pusautomātiskā metināšana	Metināšanas process tiek veikts aizsargājošā vidē. Tās laikā var izmantot argonu vai tīru hēliju, bet galvenokārt oglekļa dioksīdu.
Automātiski iegremdēts	Metināšana tiek veikta, izmantojot elektrodu stiepli ar diametru no 3 līdz 5 mm. 45 tērauda metināšana (20, 30, 40 un citas markas) ar pusautomātisko iekārtu - 1,2-2 mm. Metināšana notiek elektriskās strāvas dēļ ar apgrieztu polaritāti.
Metināšana, izmantojot vadus ar kušņu serdi	Tas tiek uzskatīts par vispiemērotāko. Strāvas stiprums parasti ir diapazonā no 200 līdz 600 A.

Vidēja oglekļa tērauda metināšana

Metālus ar vidēju oglekļa saturu parasti izmanto tādu produktu ražošanā, kuriem ir augstas mehāniskās īpašības. Sakausējumi ir piemēroti kalšanai. Tos bieži izmanto arī konstrukcijām, kas ražotas, izmantojot aukstu plastisko deformāciju.

Mašīnbūves rūpniecībā bieži izmanto tēraudus, kas satur oglekli no 0,4 līdz 0,6%. No tiem var izgatavot vagonu riteņus un asis, kā arī dzelzceļa sliedes.

Kā to izdarīt

Vidēja oglekļa tērauda metināšanas tehnoloģija nav tik vienkārša. Tas viss ir saistīts ar dažām grūtībām:

• galvenajam un nogulsnētajam metālam nav vienādas stiprības;
• ir palielināts lielu plaisu un nekaļamu konstrukciju rašanās risks savienojuma tuvumā;
• zema izturība pret koroziju.

• 30xgs tērauda metināšana jāveic ar elektrodiem un stiepli ar zemu oglekļa līmeni;
• metināšanas stieņiem jābūt palielinātam nogulsnēšanās ātrumam;
• lai nodrošinātu nelielu parastā metāla iespiešanās pakāpi, ieteicams atdalīt malas, iestatīt piemērotu metināšanas režīmu, kā arī izmantot pildvadu;
• 35xgsa tērauda metināšanai obligāti jāietver apstrādājamo detaļu iepriekšēja uzsildīšana. Arī metināšanas procesā tie ir jāuzsilda, lai nodrošinātu vienmērīgu metināšanas šuvju stiprību.

Vidēja oglekļa tērauda metināšanas veidi

Metināšana tērauda caurules no metāla ar vidēju oglekļa saturu un citiem produktiem ir sarežģīta procedūra. Šī materiāla metināšanu var veikt vairākos veidos. Turklāt katrs no tiem atšķiras gan darba procesā, gan gala rezultātā.

Tērauda marka 35 hgsa ir ar vidēju oglekļa saturu, tā metināšanu parasti veic ar manuālu loka metināšanu ar elektrodiem. Bet tajā pašā laikā tiem jāsatur neliels oglekļa līmenis, par vispiemērotākajiem tiek uzskatīti šādi palīgmateriālu zīmoli - UONI-13/55, UONI-13/65, OZS-2, K-5a.

Plānas loksnes formāta vidēja oglekļa satura tēraudu gāzes metināšanas tehnoloģija tiek veikta, izmantojot kreiso metodi, izmantojot stiepli. Tāpat nepieciešams izmantot parasto metināšanas liesmu, kas ļauj samazināt gāzes patēriņu līdz vidēji 75-100 dm3 stundā. Vidēji acetilēna patēriņš ir 120-150 l/h uz 1 mm metināmā sakausējuma biezuma.

Izstrādājumi ar biezām sienām, kuru biezums ir 3 mm vai vairāk, ir jāmetina, izmantojot pareizo gāzes metināšanas metodi. Šai opcijai ir augsta veiktspēja. Šajā gadījumā acetilēna aprēķins ir tāds pats kā ar kreisās puses metināšanas metodi - 120-150 l / h. Vispārējai apkurei jāsasniedz 250-300 grādi, bet vietējai apkurei jāsasniedz 600-650 grādi.

Metinot tēraudu 35, 20, 40, 45 un citas kategorijas zem iegremdētā loka, pavada metināšanas stieples un kausētās plūsmas. Metinot ir neliela strāvas ietekme. Tas palielina silīcija un mangāna saturu nogulsnētajā metāla pamatnē.

Metināšanas tērauds ar augstu oglekļa saturu

Metinātie izstrādājumi netiek ražoti no metāla ar augstu oglekļa saturu. Fakts ir tāds, ka šim materiālam ir zems elastības līmenis, tas ir tas, kas ierobežo metāla izmantošanu.

Tērauds ar augstu oglekļa saturu tiek izmantots šādiem mērķiem:

• remontdarbu un būvniecības laikā;
• atsperu ražošanai;
• tādu instrumentu un izstrādājumu ražošanai, kurus izmanto griešanai, urbšanai, kokapstrādei;
• Augstas stiprības stieple ir izgatavota no metāla;
• konstrukcijas, kurām ir augsta nodilumizturība un izturība.

Kā to izdarīt

Tēraudu ar augstu oglekļa saturu metināšanu parasti veic, izmantojot iepriekšēju un vienlaicīgu nogulsnētā metāla karsēšanu līdz 150-4000C. Arī pēc metināšanas tiek veikta papildu termiskā apstrāde, lai uzlabotu izturību.

Tas ir nepieciešams, jo materiāla sakausējumiem ir augsta trauslums, paaugstināta jutība pret plaisām ar karstu un aukstu struktūru, kā arī metinātā savienojuma ķīmiskās neviendabības dēļ.

Metināšanas tehnoloģija tēraudiem ar augstu oglekļa saturu tiek veikta, ņemot vērā šādus ieteikumus:

• Pēc karsēšanas tiek veikta atkausēšana. To veic līdz struktūras atdzišanai līdz 2000C;
• metināšanu 40x, 20x, 30x nedrīkst veikt caurvējā, vai temperatūrā zem -50C;
• lai palielinātu metinājuma stiprības īpašības, ir jāveic vienmērīga pāreja no viena metināmā metāla uz otru;
• Lai iegūtu kvalitatīvu savienojumu, metināšanas laikā ir vērts izmantot šauras lodītes. Šajā gadījumā katrs uzklājamais slānis ir jāatdzesē;
• Jāievēro noteikumi, kas attiecas uz savienojumiem, kas izgatavoti no vidēja oglekļa satura.

Metināšanas veidi

Tēraudu ar augstu oglekļa saturu metināšanas procesu var veikt vairākos veidos, kas var atšķirties pēc dažām pazīmēm:

• manuāla loka metināšana, izmantojot pārklātus elektrodus. Tēraudu ar augstu oglekļa saturu darba procesam ir daudz specifisku īpašību. Šī iemesla dēļ tērauda 40x, 30x, 45x un citu marku metināšana jāveic, izmantojot īpašus elektrodus, piemēram, HP-70. Un šuvju metināšana tiek veikta ar apgrieztas polaritātes strāvu;
• Lai savienotu šāda veida metālu, var izmantot zemūdens loka metināšanu. Sakarā ar to, ka manuālajā režīmā ir ļoti grūti vienmērīgi pārklāt darba zonu ar plūsmu, tāpēc metināšana tiek veikta, izmantojot automātisko tehnoloģiju. Izkausējot, plūsma pārvēršas blīvā apvalkā, kas aizsargā metināto baseinu no kaitīgiem atmosfēras faktoriem. 30xgsa tērauda metināšana, izmantojot plūsmu, tiek veikta, izmantojot transformatorus.

Nerūsējošā tērauda veidi

Atšķirīgu nerūsējošā un parasto tēraudu metināšana ir atkarīga ne tikai no materiāla īpašībām, bet arī no tā veida. Šī iemesla dēļ, lai izvēlētos piemērotu metināšanas metodi, vispirms ir jānosaka tērauda veids.

Pamatojoties uz to galvenajām īpašībām, nerūsējošo tēraudu iedala šādos veidos:

• austenīts;
• martensīts;
• ferīta.

Austenīta materiāli satur lielu niķeļa un hroma saturu. Nerūsējošais tērauds tiek izmantots metināto konstrukciju ražošanai, trauku, arhitektūras detaļu, skursteņu, galda piederumu ražošanai. Šim tērauda veidam ir augsta elastība, ķīmiskā izturība un izturība pret mehāniskiem bojājumiem.

Martensīta tēraudi satur zemu oglekļa un hroma līmeni, līdz 12%. Šīs šķirnes metāli ir ļoti trausli, bet ļoti cieti. Tos izmanto griešanas ierīču, mājsaimniecības izstrādājumu, turbīnu un stiprinājumu ražošanai, ko izmanto vidēs ar zemu agresivitātes līmeni.

Ferīta tēraudi satur vidēju hroma līmeni. Tie nav sacietējuši un tiem ir paaugstināta izturība pret agresīvu vidi. Tos galvenokārt izmanto mašīnbūves nozarē bukses, vārpstas un veidgabalu ražošanai.

Nerūsējošā tērauda metināšanas veidi

Martensīta, ferīta un austenīta tēraudu metināšana tiek veikta ar gandrīz visām zināmajām un izplatītajām metināšanas metodēm. Populārākās metodes ietver:

• manuāla loka MMA;
• volframa elektrods argona atmosfērā TIG;
• izmantojot pusautomātiskās metināšanas tehnoloģijas inertā atmosfērā - MIG/MAG, lāzers.

Austenīta tēraudu un cita veida nerūsējošā metāla metināšana parasti tiek veikta rūpīgi, ņemot vērā metāla sarežģīto ķīmisko sastāvu un fizikālās īpašības. Galvenās īpašības, kas sarežģī metināšanas procesu, ir:

• metinot nerūsējošo tēraudu, temperatūrai jābūt zemākai, atšķirībā no oglekļa metālu metināšanas;
• atšķirīgu tēraudu metināšanu pavada augsta termiskā izplešanās;
• zems siltumvadītspējas līmenis.

Karstumizturīgu tēraudu metināšana

Karstumizturīgo tēraudu metināšanu parasti veic, izmantojot loka metināšanu, izmantojot volframa elektrodu. Viss process parasti notiek aizsargājošās gāzes vidē - argonā vai hēlijā.

Tērauda 15x5m un lielāku izmēru metināšanu var veikt, izmantojot argona loka metināšanu, izmantojot nelietojamus vai patērējamus elektrodus vai izmantojot automātisko iegremdējamo loka metināšanu.

Tērauda metināšana ar argonu 20x, 30x, 40x salīdzinājumā ar metināšanu hēlija aizsardzības vidē ir saistīta ar mazāku gāzes patēriņu, zemu loka spriegumu un lielu metināšanas strāvu. Šī iemesla dēļ tas ir vispopulārākais.

Metināšanas karstumizturīgajam tēraudam 40x, 20x, 30x, kura tehnoloģija prasa metāla savienošanu stāvoklī pēc sacietēšanas, ir vairākas pazīmes. Metināšanas procesā metāls uzsilst līdz 1050-1100 grādiem un pēc tam strauji atdziest.

Metināšana tērauda cauruļvadi var izgatavot no jebkura veida metāla (ar zemu oglekļa saturu, ar vidēju oglekļa saturu, nerūsējošā tērauda, ​​​​karstumizturīga) Dažādi ceļi. Populārākās ir manuālā loka, automātiskā un gāzes metināšana. Bet jebkurā gadījumā, pirms tiek veikta 30xgsa tērauda un citu marku metināšana, tehnoloģija ir pilnībā jāizpēta.