Углеродистая сталь содержит как полезные примеси, такие как марганец, так и вредные – серу. Углерод здесь выступает как основной легирующей элемент, определяя свойства класса сплавов.
Группы углеродистых сталей, распределены по содержанию углерода в сплаве:
- Низкоуглеродистые стали. До 0,25%
- Среднеуглеродистые стали. До 0,6%
- Высокоуглеродистые стали. До 2,07%
Дуговая сварка
При сваривании низкоуглеродистых деталей используют электроды с обмазкой. Посмотреть маркировку электродов можно на WeldElec.com. Подбор электрода важен – именно он обеспечит правильную структуру наплавления. При выборе материала шва нужно учитывать и его химический состав. Так, например, повышенное содержание углевода в нём приведёт к низкой прочности соединения. Шов при сваривании методом однословной сварки не имеет дефектов и перепадов прочности. Область возле шва незначительно уплотняется из-за перегрева. Эффект можно увеличить с помощью термической обработки.
Важно, что сварка должна происходить равномерно, не допуская при этом дефектов. В отличие от стандартных поперечных, при соединении углеродистых сталей следует производить продольные движения. При правильной технологии отмечается высокая прочность шва на низкоуглеродистых сталях при разных типах нагрузки.
При сваривании среднеуглеродистых сталей добиться чистоты шва проблематично. Это обусловлено повышенным содержанием углерода в сплаве. Нивелировать этот недостаток можно подбором электродов с небольшим содержанием углерода и повышенным коэффициентом наплавления. Важно корректно выбрать режим сварки. При исполнении этих рекомендаций, чистота сварочного шва не отличается от шва при соединении деталей из низкоуглеродистых сталей.
Газовая сварка
Присадочным материалом для сварки служит металл. Важно, что содержание углерода в присадочной проволоке должно быть небольшим, не более 0,25%. Такая присадка предотвращает образование пор. Для соединения используется нормальный уровень сварочного пламени.
Для соединения деталей из низко или среднеуглеродистой стали использует левый метод сварки. В таком случае расход составляет от 120 до 150 л/ч. При сварке толстостенных деталей используется правый метод. Важно, что методу свойственен перегрев рабочей области, поэтому необходимо убавить расход ацетилена до 100 л/ч на 1 мм.
При соединении правым методом использование флюсов благоприятно повлияет на результат. В ином случае соединение происходит без их использования.
Чтобы избежать хрупкости в области рядом со швом, применяют предварительное нагревание до 230-240 градусов. После сварки, шов обычно обрабатывают термически и проковывают. Так свойства соединения повышаются.
Общие особенности сварки
Высокоуглеродистая сталь склонна к хрупкости и чувствительности к температуре. Следствием является появление трещин на соединении и его неоднородность. Для соединения таких сталей прибегают к подогреву на температуру от 150 до 400 градусов с последующей термической обработкой шва путём отжига. Проводят его, пока деталь не остывает до 20 градусов. Важно, что сварка высокоуглеродистой стали может производиться только при температуре окружающей среды выше 5 градусов.
Кратеры на изделиях должны быть заварены. В ином случае формируются трещины. Для сохранения качества шва рекомендуется производить термическую обработку поверхности. Для достижения стойкости и надёжности соединения, требуется исполнение всех вышеперечисленных условий. Также это снижает риск образования дефектов: нежелательных пор, трещин и неровностей.
