Сварка низколегированных сталей

Стали, держащие специальные элементы, которые придают металлу заданные свойства называются легированными. К низколегированным относятся стали, содержащие до 2,5% легированных добавок, к которым относятся хром, кремний, никель, марганец, молибден. 

По своему составу низколегированные стали очень разнообразны. Различают следующие их виды:

• низкоуглеродистые, содержащие углерода менее 0,25%. Это, например, стали марок 10ХСНД, 14ХГС, 09Г2С, 14Г2 и другие;
• среднеуглеродистые, содержащие углерода от 0,2 до 0,45%. Это, например, стали марок 35ХМ, 17ГС и другие; 
• теплоустойчивые. Изделия из них используются в условиях высоких температур (около +600 градусов Цельсия). Это стали таких марко, как 12ХМ, 20ХМЛ, 12Х1М1Ф, 20МФЛ и другие. 

Если сравнивать их с углеродистыми конструкционными сталями, то низколегированные обладают более высокой прочностью. Сварные металлоконструкции из них меньше весят, снижается расход металла. Они широко применяются в строительстве, вагоностроении, судостроении, во многих других промышленных отраслях. Теплоустойчивые стали используют преимущественно при производстве металлических деталей энергетических установок. 

Особенности сварки

Низколегированные стали относятся к металлам удовлетворительно свариваемым. Они могут соединяться многими способами сварки. К ним предъявляются те же требования, что и к другим металлам: одинаковая прочность шва и отсутствие дефектов. 

Наиболее распространенный способ соединения низколегированных сталей – ручная дуговая сварка. Это простой и доступный способ, позволяющий проводить сварку деталей любой толщины, при любой окружающей температуре воздуха и в любом положении или в труднодоступном месте. При этом способе вручную возбуждается дуга, подается и перемещается электрод. Под воздействием сварочной дуги оплавляются кромки изделия, расплавляется металл электрода и его покрытие. Кристаллизуясь, материал электрода и сталь образуют сварной шов.

Сварку проводят с помощью электродов, в составе которых наименьшее количество серы, углерода, фосфора. Получить прочный шов при сварке большинства марок сталей можно, применяя расходники с основным покрытием (тип Э42А, Э46А, Э50А и другие). Предварительно соединяемые поверхности очищают от окалины, ржавчины, грязи. Расходники с рутиловой основой (тип Э42) не требуют тщательной очистки поверхностей свариваемых деталей. 

Теплоустойчивые низколегированные стали предварительно подогревают (температура подогрева зависит от толщины соединяемых кромок) или применяют способ многослойной сварки. 

В некоторых случаях, например, если нужно быстро получить большое количество швов, более эффективный способ – полуавтоматическая или автоматическая сварка. Она осуществляется в защитной газовой среде (углекислый газ или его смесь с аргоном) с применением присадочной проволоки, совпадающей по химическому составу с составом соединяемых деталей. 

Также проводить сварку можно не в газовой среде, а под флюсом. Существуют специальные флюсы, в которых содержание окислов марганца и кремния минимальное, что снижает количество вредных шлаков в сварочном шве.