Сварка каленого металла

Высокопрочные стали и особенности их сварки

Состав и свойства высокопрочных сталей

Стали с пределом прочности свыше 1500 МПа называются высокопрочными. Такой предел достигается подбором химического состава и наиболее подходящей термической обработкой. Данный уровень прочности может образовываться в среднеуглеродистых легированных сталях (40ХН2МА, 30ХГСН2А) путем использования закалки с низким отпуском (при 200…250оС). Легирование таких сталей W, Mo, V затрудняет разупрочняющие процессы, что снижает порог хладоломкости и повышает сопротивление хрупкому разрушению. Как варить металл, если перед вами высокопрочная сталь? Сварка высокопрочных сталей отличается использованием некоторых дополнительных технологических приемов (сварка каскадом, горкой, секциями, предварительный подогрев, применение мягкой прослойки и других).

Изотермическая закалка среднеуглеродистых легированных сталей придает им немного меньшую прочность, но большую вязкость и пластичность. Поэтому они более надежны в эксплуатации, чем низкоотпущенные и закаленные. Низкоотпущенные и закаленные среднеуглеродистые стали с высоким уровнем прочности обладают повышенной восприимчивостью к концентраторам напряжения, склонностью к хрупкому разрушению. Из-за этого их рекомендуют использовать для работы, связанной с плавным нагружением.

К высокопрочным сталям можно отнести так называемые рессорные (пружинные) стали. Они содержат 0,5…0,75% С и дополнительно легируются другими элементами. Термообработка легированных рессорных сталей (закалка 850…880оС, отпуск 380…550оС) обеспечивает получение высокой прочности и текучести. Может применяться изотермическая закалка. Сварка рессорной стали выполняется с обязательной предварительной термообработкой, с подогревом в процессе сварочных работ и дальнейшей термической обработкой.

Мартенситно-стареющие стали (04Х11Н9М2Д2ТЮ, 03Н18К9М5Т) также относятся к высокопрочным сталям. Они превосходят среднеуглеродистые легированные стали по конструкционной прочности и технологичности. Для таких сталей характерны высокое сопротивление хрупкому разрушению, низкий порог хладоломкости и малая чувствительность к надрезам при прочности около 2000 МПа. Мартенситно-стареющие стали являются безуглеродистыми сплавами железа с никелем и дополнительно легированы молибденом, кобальтом, алюминием, хромом, титаном и другими элементами. Эти стали имеют высокую конструкционную прочность в диапазоне температур от криогенных до 500оС и применяются в изготовлении стволов артиллерийского и стрелкового оружия, корпусов ракетных двигателей, зубчатых колес, шпинделей и так далее.

Свариваемость высокопрочных сплавов

Для изготовления тяжело нагруженных машиностроительных изделий,сосудов высокого давления и других ответственных конструкций используют среднеуглеродистые высокопрочные стали, которые после соответствующей термообработки обладают прочностью 1000…2000 МПа при достаточно высоком уровне пластичности. Необходимый уровень прочности при сохранении высокой пластичности достигается комплексным легированием стали различными элементами, главные из которых никель, хром, молибден и другие. Эти элементы упрочняют феррит и повышают прокаливаемость стали. Подогрев изделия при сварочных работах не снижает скорости охлаждения металла до значений, меньших критических, и способствует росту зерна, что приводит к возникновению холодных трещин и вызывает уменьшение деформационной способности.

Поэтому такие металлы сваривают без предварительного подогрева, но с применением специальных приемов сварочных работ (блоками, каскадом, короткими или средней длины участками). Также применяют специальные устройства, которые подогревают выполненный шов и тем самым увеличивающие время пребывания его в определенном температурном интервале. Для увеличения времени нахождения металла околошовной зоны при температуре выше точки образования мартенситной структуры накладывают так называемый отжигающий валик, границы которого находятся в пределах металла шва.

Во избежание трещин при охлаждении сварного соединения, необходимо использовать такие сварочные материалы, которые обеспечили бы получение металла шва, обладающего большой деформационной способностью. Это достигается, когда наплавленный металл и металл шва будут менее легированы, чем свариваемая сталь. При этом шов будет представлять как бы мягкую прослойку с временным сопротивлением, но с повышенной деформационной способностью. Чтобы обеспечивалась технологическая прочность сварных швов, выполненных низколегированными сварочными материалами, углерод в шве должен содержаться в количестве не более 0,15%.

Когда производится сварка закаленной стали, то после прохождения сварочной дуги на зону сварного соединения рекомендуется подавать охладитель. Это делается для уменьшения степени разупрочнения околошовной зоны. В качестве охладителя может служить душевая вода, сжатый воздух или паровоздушная смесь – в зависимости от состава свариваемого материала. Такое охлаждение снижает время нахождения металла в зоне высоких температур.

Художественная ковка – это настоящее искусство. Более подробную информацию об этом занимательном занятии читайте в нашей статье.

Хотите узнать о современном способе сварки? Тогда вам будет интересна статья по https://elsvarkin.ru/texnologiya/soedinenie-metalla-pri-pomoshhi-plazmennoj-svarki/ ссылке.

Технология сварочных работ по соединению высокопрочных сталей

При сварке среднелегированных глубокопрокаливающихся высокопрочных сталей нужно подбирать такие сварочные материалы, которые обеспечат получение швов с высокой деформационной способностью при минимальном количестве водорода в сварочной ванне. Это достигается применением низколегированных сварочных электродов, которые не содержат в покрытии органические вещества и подвергнутых высокотемпературной прокалке (низководородистые электроды). При этом нужно исключить другие источники насыщения сварочной ванны водородом в ходе сварки (ржавчина, влага и другие). Высокая технологическая прочность получается при следующем содержании легирующих элементов в металле шва: С – не более 0,15%; Si – не более 0,5%; Ni – не более 2,5%; Mn – не более 1,5%; Cr – не более 1,5%; V – не более 0,5%; Mo – не более 1,0%.

Повышение свойств шва до нужного уровня возможно путем легирования металла шва за счет основного металла. Необходимые прочностные характеристики металла шва достигаются легированием его элементами, которые повышают прочность, но не снижают его ударную вязкость и деформационную способность. Для сварки среднеуглеродистых высокопрочных сталей нужно выбирать сварочные материалы, содержащие легирующих элементов меньше, чем основной металл.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

Для сварки среднелегированных высокопрочных сталей используют электроды типов Э-13Х25Н18, Э-08Х21Н10Г6 и других по ГОСТ 10052-75 и ГОСТ 9467-75. Если сталь перед сваркой подвергалась термической обработке на высокую прочность (закалка с отпуском или нормализация), а после сварки – отпуску для снятия напряжений и выравнивания механических свойств сварного соединения, то критерием определения температуры предварительного подогрева будет такая скорость охлаждения, при которой происходила бы частичная закалка околошовной зоны. При этом гарантируется отсутствие трещин в процессе сварки и до проведения дальнейшей термообработки.

В том случае когда термообработка сварного изделия не может быть сделана, например, из-за крупных габаритов, на кромки детали, подлежащие сварке, наплавляют незакаливающийся слой металла аустенитными или низкоуглеродистыми электродами. Толщина этого слоя должна быть такой, чтобы температура стали под слоем в процессе сварки не превышала бы температуру отпуска при термообработке деталей с наплавленными кромками. Такие детали сваривают аустенитными или низкоуглеродистыми и низководородистыми электродами без подогрева и дальнейшей термообработки. Режим сварки принимают согласно рекомендациям для аустенитных электродов.

Сварочные работы в защитных газах

Высокое качество сварных соединений из среднеуглеродистых высокопрочных сталей толщиной 3…5 мм достигается при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом. Присадочный материал для дуговой сварки в защитных газах следует выбирать в зависимости от газа, в среде которого происходит сварка. Первый слой выполняют без присадки с полным проваром кромок стыка, второй – с поперечными низкочастотными колебаниями электрода и механической подачи присадочной проволоки. Возможно и выполнение третьего слоя с поперечными колебаниями электрода без присадочной проволоки на небольшом режиме для обеспечения постепенного перехода от шва к основному металлу.

Для повышения проплавляющей способности дуги при аргонодуговой сварке применяют активирующие флюсы, которые позволяют исключить разделку кромок при толщинах 8…10 мм. Также используется флюс, представляющий собой смесь компонентов (TiO2, SiO2, NaF, Cr2O3). Такой метод с активирующим флюсом эффективен при механизированных способах для получения равномерной глубины проплавления. Неплавящийся электрод при таком способе сварки выбирают из наиболее стойких в эксплуатации марок вольфрама. Современная аргоновая горелка

При выполнении сварки среднелегированных высокопрочных сталей в защитных газах (в основном инертных или их смесях с активными) применяют низкоуглеродистые легированные и аустенитные высоколегированные проволоки, например, Св-08Х20Н9Г7ТТ, Св-03ХГН3МД, Св-10ХГСН2МТ, Св-10Х16Н25-АМ6, Св-08Х21Н10Г6. Однако равнопрочности металла шва и свариваемой стали получить не удается. В данном случае можно обеспечить равнопрочность за счет эффекта контактного упрочнения мягкого металла шва. Этот эффект может быть реализован при использовании так называемой щелевой разделки, которая представляет собой стыковые соединения с узким зазором.

Читать еще:  Сделать отверстие в фундаменте под канализацию

Сварка под флюсом

Конструктивные элементы подготовки кромок для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом выполняют в соответствии с ГОСТ 8713-79. Однако в диапазоне толщин, для которого возможна сварка без разделки и со скосом кромок, последней следует отдать предпочтение. При механизированной сварке под флюсом необходимы подготовка кромок, техника и режимы сварки, при которых доля основного металла в шве была бы минимальной. Но такая методика повышает вероятность образования в сварочных швах горячих трещин.

Выбор флюса осуществляется в зависимости от марки электродной проволоки. При использовании низкоуглеродистой проволоки сварку выполняют под кислыми высоко- и среднемарганцовистыми флюсами. При использовании низколегированных проволок лучшие результаты обеспечивает применение низкокремнистых и низкомарганцовистых флюсов. Сварку среднелегированных высокопрочных сталей аустенитной проволокой марок Св-08Х21Н10Г6 или Св-08Х20Н9Г7Т производят только под безокислительными или слабо окислительными основными флюсами.

Электрошлаковая сварка

Данный вид сварочных работ рационально применять для соединения толстолистовых конструкций из среднелегированных высокопрочных сталей. Основные типы и конструктивные элементы сварных соединений и швов при этом должны соответствовать требованиям ГОСТ 15164-78. Электродные проволоки при сварке плавящимся мундштуком и проволочными электродами выбирают из числа групп легированных или высоколегированных проволок по ГОСТ 2246-70. Для предупреждения трещин в околошовной зоне при сварке жестко закрепленных элементов необходимо применять предварительный подогрев до 150…200оС.

Низкая скорость охлаждения околошовной зоны при электрошлаковой сварке приводит к длительному пребыванию ее в зоне высоких температур, вызывающих рост зерна и охрупчивание металла. В связи с этим после электрошлаковой сварки среднелегированных высокопрочных сталей необходимо выполнить высокотемпературную термообработку сварных изделий для восстановления механических свойств до нужного уровня. Время с момента окончания сварки до проведения термообработки должно регламентироваться.

Сварка закаленной стали с сырой

Us1981 04 Мар 2015

Rust_eze 05 Мар 2015

Если швырять, бросать и стучать по ним не будете, то будет нормально держатся. А если что грубое, то обязательно лопнет по шву, не сразу но может.

  • 2

Sakhalin_Cat 05 Мар 2015

Так а варить будете, утянет втулочки на кондукторе, криво станет и сверла ломать будете. Проще сырые приварить, просверлить, а потом резаком оголовки втулок закалить. Или приварить болвашки, потом просверлить, расточить и каленые запресовать.

Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 05 Март 2015 06:50

  • 1

MityMouse 05 Мар 2015

Us1981 , Технологически верно будет как Sakhalin_Cat , сказал. Сначала сырыми варим (отверстия во втулках можно предварительно обработать, оставив припуск на обработку посадочных мест под свёрла), затем калим и отпускаем, затем обрабатываем в размер.

мутный 05 Мар 2015

Us1981 05 Мар 2015

Rust_eze 05 Мар 2015

Если проделать отверстие в уголке строго под втулкой, прижать струбциной и приварить. То увода от размера не будет, или же будет совсем не значительным. Если варить с торцов втулок, то увод в размере гарантирован!

Выглядеть это должно как бы так.

Но главное не перегреть, и в тоже время надежно приварить

Предварительный нагрев, плюс туда еще и сварка, гарантированно отпустит деталь. И закаливать их уже не посредственно на уголках проблематично будет, да и тоже увести может!

  • 1

ВлаДон 05 Мар 2015

Us1981 , лучшим вариантом будет приварить сырые втулки, а затем в них впресовать каленые.

Фейс 05 Мар 2015

Us1981 , лучшим вариантом будет приварить сырые втулки, а затем в них впресовать каленые.

Неплохой ход, но нужно знать назначение кондуктора.

Sakhalin_Cat 05 Мар 2015

написали ведь, дырки сверлить.

Us1981 05 Мар 2015

Rust_eze, не совсем понял, что вы хотите на картинках показать

Us1981, лучшим вариантом будет приварить сырые втулки, а затем в них впресовать каленые.

Нормальный вариант, но прессовать нечем. Цех слесарно- сборочный, инструмента как в любом гараже, не более.

Неплохой ход, но нужно знать назначение кондуктора.

Накладной кондуктор чтоб просверлить 3 отверстия 7 мм в гнутой ноге каркаса из 2мм стали. Всего 400 ног по 3 дырки в каждой — просто просверленный уголок разобьет через десяток отверстий

Юнат 05 Мар 2015

ВлаДон 06 Мар 2015

Нормальный вариант, но прессовать нечем. Цех слесарно- сборочный, инструмента как в любом гараже, не более.

Проще простого! Найди 2 параллельные жесткие поверхности. Хороший вариант будет сверлильный станок, а идеальный — токарный. К одной поверхности прилаживаешь сам кондуктор, на него ставишь втулку. Прессовать можно обычным гидравлическим автомобильным домкратом. Если есть токарный станок — то просто будешь крутить заднюю бабку.

Фейс 06 Мар 2015

Видится мне, что втулки достаточно прихватить полуавтоматом с наложением влажной (не мокрой) тряпки. Ничего никуда не утянет от 4х точек! Когда износятся-легко заменить на новые.

Us1981 06 Мар 2015

Юнат,
Это разборные подставки для настольных деревообрабатывающих станков.

ВлаДон,
Нету никаких станков, но недавно делал для цеха стапель для рихтовки 5мм плит — их ведет после шлифовки. Там как раз домкрат 5тонник стоит. Спасибо за идею

Фейс,
Да какой полуавтомат, я болгарку и инвертор из дома таскаю, чтоб чтото наваять. Да и в сварке я чайник полный

Фейс 06 Мар 2015

Инвертором тоже можно ))

som 07 Мар 2015

На свёрла садятся втулки на горячую, кондуктор так спасается от сверел. Особо ценичные смазывают смазкой

А кондуктор для кернения не рассматривался? :о

Us1981 07 Мар 2015

som 08 Мар 2015

som,
После кернения и последующего сверления отверстия будут страшные. А детали уже покрашены и готовы к сборке

Дак ведь всё равно сверлить..

Медную трубку на сверло напялить на тугую и втулка кондуктора будет долго жить. М?

Сварка легированных и углеродистых закаливающихся сталей

К этой группе относятся, стали с суммарным содержанием легирующих элементов до 10%. Они обладают высокими прочностными и пластическими характеристиками, повышенной стойкостью против хрупкого разрушения и некоторыми специальными свойствами. Прочность таких сталей 800-2000 МПа, поэтому их используют в ответственных конструкциях, воспринимающих значительные нагрузки, например в авиационной технике, химическом и энергетическом машиностроении и др.

Для сталей этой группы характерным является многокомпонентное комплексное легирование. Почти все стали этой группы относятся к перлитному классу. Однако некоторые из них, содержащие легирующих элементов 5-6% и более, могут относиться к мартенситному или переходным классам (30Х2ГСНВМ, 28ХЗСНМВФА и др.). Высокие механические свойства среднелегированных сталей достигаются при соответствующем легировании и надлежащей термической обработкой, после которой проявляется положительное влияние легирования. Поэтому такие конструкционные стали характеризуются как химическим составом, так и видом термической обработки. Стали этой группы, как правило, подвергают улучшению (закалке с последующим высоким отпуском) или закалке и низкому отпуску. В качестве легирующих компонентов для этих сталей применяют хром, марганец, кремний, никель, титан и др. При изготовлении ряда конструкций от материала требуется также сохранение прочностных характеристик при высоких температурах и длительном воздействии постоянных нагрузок. Для повышения жаропрочности сталей в их состав дополнительно вводятся такие легирующие элементы, как молибден, вольфрам, ванадий, энергично повышающие температуру разупрочнения стали при нагреве. При высокой прочности сталь обладает достаточной пластичностью и хорошо сохраняет свои прочностные Характеристики во время нагрева. При 300°С прочность составляет 90%, а при 500°С -50% от исходной.

К этой же группе закаливающихся сталей по своему отношению к сварке относят и нелегированные средне- и высокоуглеродистые стали с содержанием углерода 0,3-0,6% — стали 30, 35, 40, 45, 50, 60, 25Г, 35Г, 45Г. Высокоуглеродистые стали в сварных конструкциях, как правило, не используются. Необходимость их сварки возникаёт при наплавке и ремонте. Для изготовления сварных узлов из легированных высокопрочных сталей используется большинство известных способов сварки плавлением. Однако этот технологический процесс более сложен по сравнению с процессом изготовления конструкций из сталей предыдущей группы. Эти материалы относятся к закаливающимся сталям, поэтому в сварных соединениях могут образовываться хрупкие и малопластичные зоны, чувствительные к возникновению трещин. Характерными общими трудностями при сварке этих сталей являются: 1) образование закалочных структур при охлаждении после сварки и в связи с этим склонность к холодным трещинам; 2) опасность образования горячих трещин; 3) разупрочнение металла сварного соединения по сравнению с основным металлом. Это необходимо учитывать при разработке технологии и предусматривать специальные мероприятия для предохранения от подкалки и выравнивания свойств (подогрев перед сваркой, последующую термическую обработку и т. п.

Для ответственных конструкций широко используют легированные стали перлитного класса средней прочности. Это стали 25ХГСА, ЗОХГСА и другие с меньшим или большим содержанием углерода и сложнолегированные стали с низким содержанием углерода, например 12Х2НВФА, 23Х2НВФА. Они отличаются лучшей свариваемостью по сравнению с высокопрочными легированными сталями типа 30ХГСН2А, 28ХЗСНВФА, 30Х2ГСНВМ и других. В зависимости от степени легирования и содержания углерода стали этой группы относятся к удовлетворительно, ограниченно или плохо сваривающимся сталям. Главная трудность при сварке сталей этой группы — образование закалочных структур и холодных трещин, поэтому основные металлургические и технологические меры по обеспечению качества сварных соединений основываются на устранении этой трудности и являются общими для большинства рассматриваемых сталей.

МЕРЫ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Получение надежных сварных соединений осложняется также повышенной чувствительностью к концентраторам напряжений при статических и, особенно при динамических нагрузках. Такая опасность тем больше, чем выше легирование стали, особенно углеродом, поэтому разрабатывать технологические процессы нужно очень тщательно, а также повышать культуру проектирования и производства.

Необходимые меры по обеспечению получения качественных сварных соединений проводятся на разных этапах создания конструкций. До сварки при составлении технологии главное внимание должно быть уделено рациональному выбору сварочных материалов: основного и присадочного металла, защитных средств. Основной металл с пониженным содержанием углерода и примесей (серы, фосфора) обладает более высокой стойкостью против холодных и горячих трещин.

Для повышения пластичности сварного шва и увеличения сопротивляемости трещинам содержание углерода в присадочном металле должно быть не более 0,15%; целесообразно предусмотреть широкую разделку кромок, чтобы обеспечить формирование шва в основном за счет более пластичного присадочного металла. Высокая технологическая прочность сварного шва достигается при ограничении содержания легирующих элементов в присадочной проволоке до следующих пределов, %: 0,15 С; 0,5 Si; 1,5 Mn; 1,5 Cr; 2,5 Ni; 0,5 V; 1,0 Mg 0,5 Nb. В качестве защитных средств необходимо использовать покрытия и флюсы основного типа, а также инертные газы (для легированных сталей). Для уменьшения сварочных напряжений, являющихся одной из причин образования трещин, необходимо при конструировании избегать жестких узлов, скоплений швов, пересекающихся и близко расположенных швов.

Во время сварки предусматриваются следующие технологические меры:

  • Тщательная подготовка и сборка под сварку, минимальное смещение кромок (менее 10-15% толщины), минимальный зазор, качественные прихватки и зачистка кромок.
  • Регулирование термического цикла сварки для обеспечения требуемой скорости охлаждения шва и зоны термического влияния. Скорость охлаждения регулируют изменением режимов сварки (сила тока, скорость сварки, погонная энергия), применением специальных технологических приемов (сварка короткими и длинными участками, наложение отжигающего валика, сварка блоком, каскадом и др.) и применением подогрева, который может быть предварительным, сопутствующим и последующим. Подогрев является наиболее действенным способом регулирования скорости охлаждения, и его используют, когда регулированием режимов сварки и специальными технологическими приемами не удается обеспечить требуемую скорость охлаждения и структуру сварного соединения. Чем выше содержание углерода и легирующих элементов, тем выше температура подогрева.
  • Уменьшение содержания водорода в сварном шве, так как водород является одной из главных причин образования холодных трещин. Это достигается применением покрытых электродов с фтористо-кальциевыми покрытиями и основных флюсов, защитных газов с пониженной влажностью; сваркой на постоянном токе обратной полярности; тщательной подготовкой под сварку свариваемого и присадочного металла (зачистка, обезвоживание) и защитных материалов (сушка, прокалка).
  • Рациональная последовательность выполнения швов с целью уменьшения остаточных напряжений и деформаций. После сварки для предотвращения холодных трещин производят незамедлительно высокий отпуск для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры. Для обеспечения равнопрочности сварного соединения после сварки производят полную термообработку изделия, которая заключается в закалке и последующем высоком отпуске или в нормализации. Если габариты изделия и имеющееся оборудование допускают полную термообработку, то химический состав металла шва должен быть близок химическому составу основного металла. Если полная термообработка невозможна, то проблема равнопрочности решается подбором режимов сварки и легированием через присадочную проволоку. При сварке закаливающихся сталей применяют в основном способы сварки — ручную дуговую, под флюсом, в защитных газах, электрошлаковую с использованием сварочных материалов, обеспечивающих заданную прочность и химический состав сварного шва.

Сварка Указания/Ликбез для начинающих

Klez написал :
Советую выкинуть этот алюминий и приобрести нормальные,нужного метража.

У меня на «массу» коротыш родной, а на держак удлинитель сделал на стандартных разъемах. Теперь при надобности с него варю

В принципе , удивила арматурак как пояс. Имхо, швеллер по всему периметру. кольцом.Снять крышу, я так понимаю, она там символическая, и залить бетонный пояс с арматурой. И не забыть вернуть крышу на место. Но, понятное дело, это на сл год.

Всех со Старым Новым

По теме предыдущей страницы о точности определения:

  • если говорим о катетах, то где же гипотенузы?
  • если есть ВЫпуклые, то должны быть и ВОпуклые.

Я не чайник, я только учусь, а иногда и тащусь.

Мэд Огурец » удивила арматурак как пояс. «

А че дивного, я живу в пятиэтажке которая еще лет так сорок назад была «облагорожена» швеллерами на 200, полосами и стяжками, из полос и арматуры даже пояса шириной полметра забабахали, и народ не сильно переживает, а вот потенциальные покупатели квартир те офигеевают.

Вот скоро предстоит Хероический подвиг — в квартире поперёк двух рельсов в перекрытии в накладку приваривать профтрубы 40х40х2. Два рельса в полу, выглядывает головка, два в потолке (высота — 3,30), видна только подошва шириной 125 мм.

Нарисую картинку и буду просить у добірного товариства консультацию.

З найкращими побажаннями в Новому році.

  • Сегодня мы все придумываем предложения со словами «если . — то . «.
    Маша:
  • Если папа купит мне куклу, то я пошью ей платье.
    Ну и все детки по очереди.
    Вовочка:
  • Если б я имел коня, это был бы номер.
    Если б конь имел меня, я бы точно помер.

Здравствуйте! Вопрос такой — что происходит, когда варишь калёный металл, в месте сварки — оно снова закаливается? Если приварить калёное к некалёному, и если закалено в масле — вариться не будет?

zanuda написал :
Здравствуйте! Вопрос такой — что происходит, когда варишь калёный металл, в месте сварки — оно снова закаливается? Если приварить калёное к некалёному, и если закалено в масле — вариться не будет?

Сейчас подтянутся технологи и расскажут как правильно, а пока выскажу свое понимание
Сварочная дуга расплавляет свариваемые металлы и они становятся жидкими. Жидкий металл не может быть ни каленым, ни некаленым, т.е. тут без разницы, что к чему варишь.
Если два расплава металла могут соединиться между собой (ну, вроде как вино с водкой ), то, после их отвердения, будет получено сварное соединение. Если два расплава соединиться не могут (вода и масло, сталь и алюминий), то сварного соединения не получится.
Условия при отвердевании расплавов (газовая среда вокруг, скорость охлаждения, внешние воздействия (например — проковка) и т.п.) и химические составы этих расплавов определяют свойства получающегося сварного соединения — будет оно твердым и хрупким (каленым), или мягким и пластичным (некаленым), или каким еще.

Tomkol , не трудно будет напомнить, где Вы выкладывали изготовление бура?

zanuda написал :
Здравствуйте! Вопрос такой — что происходит, когда варишь калёный металл, в месте сварки — оно снова закаливается? Если приварить калёное к некалёному, и если закалено в масле — вариться не будет?

«Калёный» — слишком общее понятие. По большому счету термообработка сталей для получения определенных свойств (прочность, твердость, пластичность и т.п.) — подчас сложный и многоэтапный процесс, с нормированными стадиями нагревов с определенными скоростями и с последующими нормированными охлаждениями. Цель — получить определенный фазовый состав металла с определенным зерном, который формируется именно в результате таких «шаманств». «Закалено в масле» — один из частных таких случаев.

Теперь же Вы «грубо пробегаете» по этому металлу сваркой через все фазы вплоть до плавления и выше, вносите в расплав чужеродный металл, и все это потом охлаждается абсолютно ненормированно. Вариться такой металл, разумеется, будет, только свойства шва на какой-то ширине от него будут резко изменены — в самом шве изменится даже химический состав из-за подмешанного металла электрода, ну и вся эта термообработка в районе шва полетит к черту. Особенно ухудшатся свойства где-то в промежуточном месте между собственно швом и нетронутым металлом — там наверняка образуется наиболее хрупкая структура.

В идеале тут лучше всего подобрать соответствующие по составу электроды (на закаливаемость сталей прежде всего влияет содержание в них углерода, а обычные «популярные» электроды как правило малоуглеродистые), веьсма полезен предварительный разогрев материала, после сварки всю деталь хорошо бы отжечь и попытаться после этого ее перезакалить (если требуется), хотя бы примерно также, как она была закалена перед этим. Однородности свойств не получите, но все же будет лучше, чем просто после внесенного сваркой «удара по структуре». Почитайте, к примеру, вот , ну и вообще покопайтесь в статьях на том сайте. Ну а также поищите в инете про металлургию и термообработку сталей — попадаются вполне информативные статьи на вполне популярном языке.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

К сталям, интенсивно закаливающимся при сварке с образованием мартенситной и промежуточных структур, относятся следующие группы сталей: – конструкционные низко- и среднелегированные среднеуглеро-дистые стали с содержанием углерода до 0,5%. Эти стали отличаются высокой прочностью в сочетании с удовлетворительной пластичностью за счет комплексного легирования. К ним относятся стали перлитного класса 35Х, 40Х, 35Г2, 50Г2, ЗОХГТ , ЗОХГСА , 35ХГСНА и мартенситного класса ЗЗХЗНВФМА , 30Х2НМФА и др.; – жаропрочные и жаростойкие стали 15X5, 15Х5МА, 15Х5ВФ, 20ХЗМВФ, ЗОХМА , 38ХМЮА, 25Х1М1Ф и др.; – средне- и высокоуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50, 60, 25Г, 35Г, 45Г.

Высокоуглеродистые стали в сварных конструкциях, как правило, не используют. Необходимость их сварки возникает при наплавке и ремонте.

Характерными общими трудностями при сварке этих сталей являются: – образование закалочных структур при охлаждении после сварки и в связи с этим склонность к холодным трещинам; – опасность образования горячих трещин; – разупрочнение металла сварочного соединения по сравнению с основным металлом.

В зависимости от степени легирования и содержания углерода эти стали относятся к удовлетворительно, ограниченно или плохо сваривающимся сталям (см. табл. 2). Главная трудность при сварке этих сталей — образование закалочных структур и холодных трещин, поэтому основные металлургические и технологические меры по обеспечению качества сварных соединений основываются на устранении этой трудности и являются общими для большинства рассматриваемых сталей.

Основные меры по обеспечению качественного сварного соединения. До- сварки- при составлении технологии главное внимание должно быть уделено рациональному выбору материалов: основного и присадочного металла, защитных средств. Основной металл с пониженным содержанием углерода и примесей (серы, фосфора) обладает более высокой стойкостью против холодных и горячих трещин.

Для повышения пластичности сварного шва и увеличения сопротивляемости трещинам содержание углерода в присадочном металле должно быть менее 0,15%; целесообразно предусмотреть более широкую разделку кромок, чтобы обеспечить формирование шва в основном за счет более’пластичного присадочного металла. Высокая технологическая прочность сварного шва достигается при ограничении содержания легирующих элементов в присадочной проволоке до следующих пределов, %: 0,15 С; 0,5 Si; 1,5 МП; 1,5 Gr; 2,5 Ni; 0,5 V; 1,0 Mg; 0,5 Nb.

В качестве защитных средств необходимо использовать покрытия и флюсы основного типа, а также инертные газы (для легированных сталей). Для уменьшения сварочных напряжений, являющихся одной из причин образования трещин, необходимо при конструировании избегать жестких узлов, скоплений швов, пересекающихся и близко расположенных швов.

Во время сварки предусматриваются следующие технологические меры:
1. Тщательная подготовка и сборка под сварку, минимальное смещение кромок (менее 10—15% толщины), минимальный зазор, качественные прихватки и зачистка кромок;
2. Регулирование термического цикла сварки для обеспечения требуемой скорости охлаждения шва и зоны термического влияния. Скорость охлаждения регулируют изменением режимов сварки (величина тока, скорость сварки, погонная энергия), применением специальных технологических приемов (сварка короткими и длинными участками, наложение отжигающего валика, сварка горкой, каскадом и др.) и применением подогрева, который может быть предварительным, сопутствующим и последующим. Подогрев является наиболее радикальным способом регулирования скорости охлаждения и его используют, когда регулированием режимов сварки и специальными технологическими приемами не удается обеспечить требуемую скорость охлаждения и структуру сварного соединения. Чем выше содержание углерода и легирующих элементов, тем выше температура подогрева.
3. Уменьшение содержания водорода в сварном шве, так как водород является одной из главных причин образования холодных трещин. Это достигается применением электродов с фтористо-кальциевыми покрытиями и основных флюсов, защитных газов с пониженной влажностью; сваркой на постоянном токе обратной полярности; тщательной подготовкой под сварку свариваемого и присадочного металла (зачистка, обезвоживание) и защитных материалов (сушка, прокалка).
4. Рациональная последовательность наложения швов с целью уменьшения остаточных напряжений и деформаций.

После сварки для предотвращения холодных трещин производят незамедлительно высокий отпуск для снятия остаточных напряжений и стабилизации структуры.

Для обеспечения равнопрочности сварного соединения после сварки производят полную термообработку изделия, которая заключается в закалке и последующем высоком отпуске или в нормализации.

Если габариты изделия и имеющееся оборудование допускают полную термообработку, то химический состав металла шва должен быть близок химическому составу основного металла.

Если полная термообработка невозможна, то проблема равно-прочности решается подбором режимов сварки и легированием через присадочную проволоку.

При сварке закаливающихся сталей применяют в основном виды сварки плавлением — ручную дуговую, под флюсом, в защитных газах, электронно-лучевую, электрошлаковую с использованием сварочных материалов, обеспечивающих заданную прочность и химический состав сварного шва.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector