Особенности сварки разных видов низколегированной стали. Лучший способ сварки, его технология

Виды низколегированной стали

Конструкционные низколегированные стали классифицируются:

• низкоуглеродистые (до 0.25% углерода);
• среднеуглеродистые (0.2-0.45%);
• теплоустойчивые.

Типы низкоуглеродистых сталей представлены в таблице.

Среднеуглеродистые марки (35ХМ, 18Г2АФ, 17ГС) содержат более 0.25% углерода и применяются после проведения термообработки.

Теплоустойчивые металлы при работе в районе высоких температур имеют повышенную прочность. Находят применение в изготовлении металлических элементов энергетических устройств.

Ввиду более высокой прочности низколегированных сталей (по сравнению с углеродистыми конструкционными) их применение при производстве сварных конструкций снижает вес и экономит металл.

Благодаря этим свойствам, материалы применяют в вагоно- и судостроении, строительстве и других областях промышленности.

Сталь 09г2с 12: расшифровка

Понимание того, как формируется маркировка, позволяет отчетливо представлять, какой товар представляет производитель, а также его основные особенности. Для тех, кого интересуют подробности о 09г2с — расшифровка стали имеет следующий вид:

• 09 – количественная доля содержания углерода в сплаве (0,09%);
• Г2 – это марганец и его часть во всем объеме колеблется в районе 2% (точная цифра колеблется от 1,3 до 2%);
• С — обозначает кремний, отсутствие цифр после символа говорит о том, что его менее 1%.

Таким образом расшифровка 09г2с наглядно выглядит так:

Как видно из таблицы расшифровка стали 09г2с не ограничивается только тремя легирующими компонентами. Кроме, углерода, кремния и марганца, ее дополняют такие элементы: никель, сера, фосфор, хром, азот, медь, прочее. Процентная составляющая легирующих металлов не более 1-2 суммарных %.

Маркировка 09г2с на стальном листе

Также для стали 09г2с учитывается не только уровень легирования, но и другие факторы. Вот лишь некоторые из них, значимые для конкретного случая:

• конструктивность (назначение);
• эвтектоидность (структура: гексагональная, кубическая, прочее; изменения после закалки и т.д.);
• способ производства (мартеновская, конвентная или электросталь);
• хим. состав стали 09г2с (в данном случае низколегированная).

Как результат, появляются аналоги по отношению, которых часто задают вопросы подобные следующему: сталь 345 это и есть 09г2с? Обозначение С345 введено для строителей, где цифры обозначают не химический состав материала, а его важное свойство – предел текучести, для стали 09г2с он соответствует строительным стандартам С345, что отображено в ряде ГОСТов (27772-88).

Далее рассмотрено несколько классических вариантов, в том числе и то, когда одной марке стали соответствует несколько классов прочности.

Читать также: Износ деталей и узлов

Особенности процесса

Низколегированная сталь – материал, относящийся к группе удовлетворительно свариваемых металлов, которые соединяются почти всеми видами сварки.

Требования:

• одинаковая прочность шва;
• получение требуемой формы;
• отсутствие дефектов.

Сварка низколегированной стали выполняется труднее низкоуглеродистой конструкционной. Она более чувствительна к тепловым воздействиям. Следует учитывать, что содержание в материале более 0.25% углерода может привести к формированию закалочных структур и трещин в шве, а выгорание углерода – к образованию пор.

Во избежание формирования закалочных мартенситных структур деталь подогревают, применяют многослойную сварку с соблюдением между наложением слоев металла в шов минимального интервала времени. Материал покрытых электродов выбирается с низким содержанием фосфора, углерода и серы. Это способствует увеличению стойкости шва против кристаллизационных трещин.

Соединение хромокремнемарганцовистых сталей

Этот тип низколегированных сталей также носит название хромансиль. В состав входит углерода 0.17-0.4%, марганца 0.8-1.1%, кремния и хрома – 0.9-1.2%. Материал недорогой, имеет хорошую упругость и прочность, выдерживает вибрацию. Недостаток – плохая теплоустойчивость.

При проведении газовой сварки хром и кремний частично выгорают, что приводит к формированию оксидов, шлаков и непроваров в соединении. Чтобы избежать окисления легирующих добавок, работа выполняется нормальным пламенем, мощность которого подбирается из соотношения 75-100 дм3 /ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого материала. Марки присадочной проволоки:

• низкоуглеродистая Св-08 или Св-08А – для неответственных конструкций;
• легированная Св-19ХМА, Св-13ХМА, Св-10ХГС, Св-18ХГСА – для соединения ответственных объектов.

Рабочий процесс ведется в один слой без перерывов. Пламя горелки на одном месте не задерживается во избежание перегрева металла сварочной ванны. Чтобы свести к минимуму коробление, шов формируется от середины к краям и обратно. Во избежание трещин свариваемый элемент охлаждают медленно.

Ответственные детали закаляют при температуре 500-650°С, с выдержкой и последующим нагревом до 880°С. Охлаждают в масле. Затем отпускают с нагревом до 400-600° и охлаждением в горячей воде.

Сварка конструкционных низколегированных сталей

Материалы содержат:

• углерода до 0.2%;
• легирующих компонентов – до 2-3%.

Механические свойства этих металлов выше, чем низкоуглеродистых. Содержание кремния в пределах 1-1.1% способствует улучшению прочности и упругости материала. При его повышении в сварном шве увеличивается количество неметаллических включений, что затрудняет сварочный процесс. Марганец от 1.6 до 1.8%, усиливает способность материала к закалке, но технологически усложняет процесс работы. Повышенное содержание молибдена, хрома, ванадия негативно влияет на свариваемость.

Стали, склонные к закалке, сваривают:

• на мягком режиме без термообработки (или в печи);
• на жестком режиме с термообработкой в точечной машине.

Сила тока при работе с низколегированными материалами рекомендуется на 10-15% ниже, чем при сварке малоуглеродистой стали. Давление на электроды – выше на 10-50%.

Сварка производится теми же методами, что и низкоуглеродистой стали – дуговым, газовым и контактным. Ручная сварка выполняется электродами типа Э-50А, которые обеспечат шов с механическими свойствами, аналогичными основному металлу.

Соединение сталей 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д

Отличительным качеством марок низколегированных низкоуглеродистых сталей 09Г2С и 10Г2С1 является отсутствие склонности к перегреву и образованию закалочных структур. Работа проводится при любом тепловом режиме с соблюдением технологии процесса для низкоуглеродистых сталей. Обеспечение равнопрочности сварного шва достигается электродами Э50А, Э46А. Прочность и твердость околошовной зоны такая же, как у основного металла.

Марка 10Г2С1Д является низколегированной конструкционной сталью для сварных изделий. При сварке без ограничений процесс выполняется без подогрева и термообработки. Ограниченная свариваемость стали требует подогрева до 100-120° и термообработки. Трудносвариваемый материал требует дополнительных действий: подогрева при сварке до 200-300° и отжига после сварки.

Сварочный электрод для газовой сварки

Какими же характеристиками должен обладать стержни для сварки трубы, предназначенной для газовой магистрали?

Выделим несколько марок: ОК-46, ЛБ-52 и УОНИ-13\55. Стержни бренда ОК-46 считается универсальным, так как обладает рутиловым покрытием. Перечисленный расходный материал хорошо подходить к деталям с широким зазором, а также к трудам НКТ.

Упомним ещё один электрод, — LB 52U низкопроводной группы с основным видом покрытия. Содержания в небольшом количестве водорода позволяет обеспечить особенно крепкий шов, применяется для газопроводов и нефтепроводов из прочной стали.

В работе с таким исходным материалом дуга держится стабильно и полностью проникает в металл.

Сварочные стержни ESAB МТК-01К обеспечить шов на достойном уровне в сложных участках, например, таких, как поворотных и неповоротных стыков.

Их можно применять на деталях из углеродной и низколегированной стали. Подходит для работы как на постоянном токе, прямой и обратной полярности. Сварка проходит легко, дуга горит стабильно, встречается незначительное разбрызгивание металла.

Лучший способ сварки низколегированной стали

Наиболее приемлемым способом сварки низколегированной стали является ручная дуговая сварка. Методика процесса подобна сварке низкоуглеродистых сталей. Эти материалы содержат не более 0.25% углерода, обладают хорошей свариваемостью при любой толщине соединяемых деталей и температуре воздуха.

Достоинства способа:

• универсальность;
• простота;
• возможность сварки в любом положении в пространстве и труднодоступном месте.

Выбор параметров режима сварки

Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.

Диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от типа сварного соединения, толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве.

Зависимость диаметра проволоки от типа соединения и толщины металла

Диаметр проволоки, мм

Толщина металла (мм) для соединений

Положение шва в пространстве

угловых

тавровых

нахлесточных

Технология

Ручная дуговая сварка – наиболее распространенный метод соединения материалов сварочных конструкций, при котором вручную:

• возбуждается дуга;
• подается и перемещается электрод.

Работа проводится покрытыми электродами. Способ заключается в горении сварочной дуги с электрода на свариваемый предмет. Кромки изделия оплавляются, металл электродного стержня и покрытие электрода расплавляются. Основной металл и материал электрода кристаллизуются, образуя сварной шов.

Схема ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Используемые электроды и оборудование

Оборудование включает:

• сварочный аппарат;
• пусковую аппаратуру;
• набор электродов;
• электрододержатели;
• сварочные кабели;
• другие принадлежности.

Марка и тип выбираются с учетом:

• назначения изделия;
• степени его ответственности.

Типы электродов металлических покрытых для ручной дуговой сварки низколегированных сталей прописаны в ГОСТ 9467-75.

Информация об электродах для сварки низколегированных конструкционных сталей представлена в таблице.

Требования к электродам:

• обеспечение их равнопрочности с основным материалом;
• отсутствие дефектов в сварных соединениях;
• обеспечение стойкости швов в разных условиях эксплуатации;
• получение требуемого химического состава металла шва.

Как провести сварку труб НКТ

При работе с насосно-компрессорными трубами понадобиться специальные электроды способные справится с довольно сложной задачей. Мы можем порекомендовать стержни бренда УОНИ 13\45 или 13\55.

Такие электроды применяют для углеродистых и низколегированных деталей из стали. А трубы НКТ изготавливают из особо прочного металла.

Шов с помощью продукции марки УОНИ способны выдержать динамические нагрузки при низких температурах, высокое давление.

Правильный подбор электродов для сварки очень важен, но во многом еще зависит и сварочный аппарат, которым вы воспользуетесь.

Разобраться в тонкостях сварочного дела вам сможет помочь опытный специалист, с хорошим багажом знаний и опытом. А верный выбранный режим на инвентаре обеспечит положительный исход сварки.

Сталь 09г2с: характеристики и применение

Основные области использования этой марки: листовой и фасонный прокат. Для горячекатаной полосы используют нормативы ГОСТ 103-2006, но стальной круг согласно ГОСТ 2590-2006.

Как уже отмечалось сталь 09г2с и аналоги легко поддаются свариванию. Уже перечисленные характеристики, позволяют использовать этот материал для изделий, требующих высокой износостойкости: балки, швеллеры, уголки.

Марка 09г2с, ее технические характеристики, необходимы в создании транспортных средств, строительстве, нефтяной и химической промышленностях. Широкий температурный диапазон позволяет применять материал там, где происходят сильные деформации за длительный эксплуатационный срок. При этом граничная температура -70 градусов, способствует применения изделий из из ст 09г2с в суровых климатических условиях.

Сталь 09г2с применяется при строительстве РВС для хранения нефтепродуктов на Севере

Под это описание, также хорошо подходит сталь 09г2с-15. Ее используют по всем перечисленным пунктам. Остается только добавить, что кроме сварки, монтаж может производится болтовыми соединительными элементами. Устойчивость металла к химическим воздействиям делает его интересным в соответствующей отрасли. При этом высокие механические качества используют для строительства мостов, дорог, портовых станций, прочего.

Популярна у строителей и марка 09г2с-12. Она также обладает стабильными пластическими свойствами. Отличается особым химическим составом, в который входит мышьяк. Задействуется для изготовления трубопроводной арматуры. Не может применяется в пищевой промышленности.

На севере России многокилометровые магистрали трубопроводов возведены, как раз из этой марки. Там, как нигде полезны устойчивость к морозам и легкая свариваемость изделий. Это позволяет создавать сложные, одновременно социально значимые объекты (металлоконструкции) из 09г2с и аналогов.

Одновременно с этим для городов с умеренным или континентальным климатом сталь 09г2с по ГОСТам различной нумерации подходит для облагораживания улиц. Квадратная труба крайне популярна в качестве ограждений, столбиков для рекламных щитков, установки передвижных торговых площадок, много другого. С этими же целями используют и прямоугольную конфигурацию изделий.

Сталь 09г2с, характеристики которой уже довольно подробно рассмотрены в данном изложении, интересна для сварщиков независимо от способа выполнения работ. Особенно популярны фланцы из этого материала. Особенности работы описаны в ГОСТ19281-73. Мастера довольно радушно воспринимают новость о необходимости работы с этой маркой.

Сам резервуар котла выполнен из стали 09г2с

Сталь 09г2с с различным классом прочности может применяться для производства паровых котлов, а также оборудования, используемого в сельскохозяйственном комплексе. Подробности о требованиях, предъявляемых к стали 09г2с в ГОСТ-5520 79.

Читать также: Подключение телефонной розетки schneider

Дополнительной причиной использования сплавов этой марки – высокая экономичность, достигаемая не только за счет дешевизны производства. Легкость и быстрота возведения зданий, сооружений, монтажа оборудования – также позволяют оптимизировать расходы предприятий разных отраслей.