Особливості зварювання сталей

Abstract

Відомо, що при виготовленні конструкцій із застосуванням зварювання одні сталі зварюються добре, а деякі погано. Гірше зварюються, як правило, більш міцні сталі. Для вирішення цієї проблеми в роботі зроблено аналіз зварності різних сталей за способами зварювання плавленням. Для цього за ознакою зварності та інших характеристик сталі поділено на групи: низьковуглецеві, середньовуглецеві, високовуглецеві а також низьковуглецеві низьколеговані, середньолеговані і високолеговані. Кожна з цих груп має свою специфіку зварності. При зварюванні відбуваються складні процеси, які приводять до виникнення в конструкції внутрішніх напружень і пов’язаних з ними викривлень, створенню тріщин, не досягаються точні розміри виробів тощо. Недоліками зварювання є також підвищення корозії, зниження міцності і межі витривалості зварних конструкцій. Показано, що зварювання різних сталей пов’язано, в основному, з вмістом вуглецю і легуючих елементів, а також структурою, яка утворюється в процесі зварювання в наплавленому металі і зоні термічного впливу. Показано, що кращою зварністю володіють низьковуглецеві сталі, в зоні термічного впливу яких не утворюється структура гартування – мартенсит. Відомо, що ця структура є причиною створення внутрішніх напружень і холодних тріщин, внаслідок чого погіршується зварність сталей. Погіршують зварність також хімічні елементи, що містяться в легованих сталях. Тому для гарного зварювання навіть для низьколегованих сталей верхньою межею встановлена припустима кількість вуглецю 0,22%, а для вуглецевих – 0,25…0,3%. . Порівняно з низьковуглецевими низьколеговані сталі більш чутливі до нагрівання.. Зварювання середньовуглецевих низьколегованих сталей слід виконувати таким чином, щоб знизити вміст вуглецю в металі шва, що досягається застосуванням електродного дроту або електродів з низьким вмістом вуглецю і зменшенням частки основного металу в металі шва. Високовуглецеві сталі (вміст вуглецю більш ніж 0,5%) належать до погано зварюваних сталей, тому для виготовлення зварних конструкцій їх не застосовують. Розглянуто зварність високолегованих сталей, яка, в основному залежить від структури металу, що зварюється (феритної, аустенітної та інших). В статті описано також способи запобігання утворенню дефектів при зварюванні різних груп сталей.