Особенности сварки высокопрочных сталей 30.07.25

1. Особенности технологии сварки

1) Подготовка к сварке (общие положения)

2) Предварительный подогрев перед сваркой и замедленное охлаждение после сварки

3) Параметры сварки с низким уровнем погонной энергии

4) Использование смеси защитных газов

5) Сварка без колебаний или с малой амплитудой колебаний

6) Многослойная многопроходная сварка со смещением

7) Рациональная последовательность сварки

8) Выбор сварочных материалов

2. Рекомендуемые параметры сварки для диаметра сварочной проволоки 1,2 мм

1. Особенности технологии сварки

1) Подготовка к сварке (общие положения)

Перед началом сварки, необходимо подготовить требуемую разделку кромок сварного соединения, в соответствии с требованиями действующих стандартов, а также обеспечить чистоту поверхности, как подготовленных кромок, так и на расстоянии min 25 мм от них, от следов воды, ржавчины, масляных и других загрязнений.

2) Предварительный подогрев перед сваркой и замедленное охлаждение после сварки

При сварке высокопрочных сталей, из-за повышенной склонности к образованию трещин, необходимы предварительный подогрев основного металла и замедленное охлаждение металла шва и околошовной зоны после сварки. Особенно критичны предварительный нагрев и послесварочная термообработка для конструкций из сталей с пределом прочности 700 МПа и выше. В целом, выбор соответствующей температуры для технологического процесса должен осуществляться с учетом марки стали, толщины листов, метода сварки и температуры окружающей среды. Как правило, чем выше класс прочности, больше толщина листа и ниже температура окружающей среды, тем выше требуемая температура предварительного подогрева, которая обычно составляет 150-200°C.

Также необходимо контролировать межпроходную температуру в процессе сварки, которая обычно составляет 135-165°C. Для замедления охлаждения после сварки можно, сразу же после сварки, укрыть изделие толстым асбестовым полотном и держать его в этом укрытии до достижения температуры изделия уровня комнатных температур. Также можно применить индукционный или газопламенный нагрев сварного соединения, с последующим замедленным охлаждением, при этом обычно используется температура 150-200°C.

3) Параметры сварки с низким уровнем погонной энергии

В результате сварки с чрезмерным уровнем вкладываемой погонной энергии снижаются, как прочность, так и общие механические свойства сварного соединения. Эта тенденция особенно выражена при сварке конструкций из тонколистового металла или высокопрочных материалов, поэтому необходимо применять режимы с низкими значениями параметров сварки и вкладываемой погонной энергии.

4) Использование смеси защитных газов

При сварке MIG/MAG проволокой сплошного сечения конструкций из сталей с пределом прочности 550 МПа и выше, рекомендуется использовать смесь защитных газов M21 (80%Ar+20%CO2). Применение этой смеси обеспечивает эффективный перенос легирующих элементов и уменьшает их выгорание, что позволяет получить качественную структуру сварного шва, одновременно снижая разбрызгивание и улучшая формирование шва.

5) Сварка без колебаний или с малой амплитудой колебаний

При сварке высокопрочных сталей сварочные материалы содержат микролегирующие элементы, способствующие образованию игольчатого феррита и подавляющие выделение доэвтектоидного феррита. Значительные колебания дуги могут изменить морфологию феррита и привести к выделению вредных структур по границам зерен. Поэтому при сварке рекомендуется по возможности избегать колебаний, а при необходимости применять колебания малой амплитуды и использовать небольшой вылет сварочной проволоки для обеспечения хороших свойств сварного шва.

6) Многослойная многопроходная сварка со смещением

Для получения качественного сварного соединения, при выполнении многопроходной сварки, точки начала и окончания сварных швов должны быть смещены относительно друг друга не менее чем на 50 мм, при этом следует избегать возбуждения и гашения дуги в местах концентрации напряжений, что в определенной степени снизит риск образования трещин в сварном шве.

7) Рациональная последовательность сварки

При выборе последовательности сварки необходимо, с одной стороны, предотвратить значительные деформации свариваемых деталей, а с другой стороны — контролировать внутренние напряжения. Следует разработать рациональную последовательность сварки с учетом конструктивных особенностей изделия. Этот метод в определенной степени также помогает предотвратить образование трещин в сварных швах. Необходимо следовать принципу: в первую очередь выполнять сварку швов с наибольшей вероятностью деформации. При необходимости следует применять одновременную сварку несколькими сварщиками и симметричную сварку.

8) Выбор сварочных материалов

Обычно применяется принцип равнопрочного соответствия. Для корневых швов и прихваток можно использовать принцип пониженной прочности, то есть выбирать сварочные материалы как минимум на один класс прочности ниже основного металла, что может снизить вероятность образования трещин в сварном шве.

2. Рекомендуемые параметры сварки для диаметра сварочной проволоки 1,2 мм

Примечания:

1.Погонная энергия (линейная энергия) рассчитывается по формуле:  q = (I × U / v) / 1000где:q = погонная энергия I = сварочный ток U = напряжение дуги v = скорость сварки

2.Технические условия на сварку должны разрабатываться с учётом конкретных производственных условий. Вышеуказанные параметры являются рекомендуемыми для стандартных условий. При необходимости следует вносить соответствующие корректировки в случаях: