Сварка. Классификация способов сварки.

Сварка – технологический процесс создания неразъемного соединения из 2х и более элементов путем установления между ними межатомных связей.

Преимущества сварки:

1. Высокая производительность труда

2. Высокое качество неразъемных соединений

3. Долговечность соединений

К лассификация видов сварки:

1. Холодная сварка:

А) сварка давлением (чистые и пластичные металлы)

Б) сварка трением

В) взрывом

Х олодная сварка применяется для пластичных материалов (Pb, Cu, Al). Прочность соединения недостаточно высокая.

2. Контактные виды сварки (точечная, шовная, стыковая (сопротивлением и оплавлением)).

Менее пластичные материалы – необходимо материал в месте стыка сделать пластичнее (подвод тока).

3. Г азовая сварка – для непластичных материалов.

Классификация способов сварки:

• Механический (давлением, трением, взрывом) – получение неразъемного соединения за счет подведения в зону сварки механической энергии: усилие осадки.

• Термомеханический (все контактные виды) – подводится и механическая, и тепловая энергия путем пропускания электрического тока между свариваемыми элементами.

• Термический – только тепловая энергия (РДС, автоматическая и полуавтоматическая, под флюсом и в среде защитных газов, газовая сварка).

С варка. Типы сварных соединений. Классификация сварных соединений по пространственному положению.

Сварка – технологический процесс создания неразъемного соединения из 2х и более элементов путем установления между ними межатомных связей.

Типы сварных соединений

С – стыковое (цифровое обозначение – толщина)

Н – нахлесточное

У – угловое

Т – тавровое

Тц – торцевое

По положению в пространстве швы подразделяются на:

Свариваемость сталей. Основные факторы, влияющие на свариваемость сталей.

Под свариваемостью понимают способность металлов и сплавов образовывать неразъемные соединения с помощью того или иного метода сварки. Эти соединения не должны иметь трещин, пор, неметаллических включений.

Свариваемость металлов зависит от содержания в металле углерода и легирующих добавок. С увеличением содержания углерода и легирующих элементов в сталях свариваемость их ухудшается. 

Свариваемость сталей. Влияние содержания углерода на свариваемость сталей.

Под свариваемостью понимают способность металлов и сплавов образовывать неразъемные соединения с помощью того или иного метода сварки. Эти соединения не должны иметь трещин, пор, неметаллических включений.

 С увеличением содержания углерода в сталях свариваемость их ухудшается. 

Углерод (С) – одна из важнейших примесей, определяющая прочность, пластичность, закаливаемость и др. характеристики стали. Содержание углерода в сталях до 0,25% не снижает свариваемости. Более высокое содержание "С" приводит к образованию закалочных структур в металле зоны термического влияния (далее по тексту – ЗТВ) и появлению трещин.

Свариваемость сталей. Влияние легирующих элементов на свариваемость сталей.

Под свариваемостью понимают способность металлов и сплавов образовывать неразъемные соединения с помощью того или иного метода сварки. Эти соединения не должны иметь трещин, пор, неметаллических включений.

С увеличением содержания легирующих элементов в сталях свариваемость их ухудшается. 

Для оценки группы свариваемости легированных сталей применяют формулу вычисления эквивалентного содержания углерода

C_экв≤0,25 – хорошо свариваемая сталь

Сера (S) и фосфор (P) – вредные примеси. Повышенное содержание "S" приводит к образованию горячих трещин – красноломкость, а "P" вызывает хладноломкость.

Кремний (Si) присутствует в сталях как примесь в количестве до 0,3% в качестве раскислителя. При таком содержании "Si" свариваемость сталей не ухудшается. В качестве легирующего элемента при содержании "Si" – до 0,8-1,0% (особенно до 1,5%) возможно образование тугоплавких оксидов "Si", ухудшающих свариваемость стали.

Марганец (Mn) при содержании в стали до 1,0% – процесс сварки не затруднен. При сварке сталей с содержанием "Mn" в количестве 1,8-2,5% возможно появление закалочных структур и  трещин в металле ЗТВ.

Хром (Cr) в низкоуглеродистых сталях ограничивается как примесь в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях возможно содержание хрома в пределах 0,7-3,5%. В легированных сталях его содержание колеблется от 12% до 18%, а в высоколегированных сталях достигает 35%. При сварке хром образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали. Хром способствует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки.

Никель (Ni) аналогично хрому содержится в низкоуглеродистых сталях в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях его содержание возрастает до 5%, а в высоколегированных – до 35%. В сплавах на никелевой основе его содержание является пре­валирующим. Никель увеличивает прочностные и пластические свойства стали, оказывает положительное влияние на свариваемость.

Ванадий (V) в легированных сталях содержится в количестве 0,2-0,8%. Он повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует повышению прокаливаемости.

Молибден (Мо) в сталях ограничивается 0,8%. При таком содержании он положительно влияет на прочностные показатели сталей и измельчает ее структуру. Однако при сварке он выгорает и способствует образованию трещин в наплавленном металле.

Титан и ниобии (Ti и Nb) в коррозионностойких и жаропрочных сталях содержатся в количестве до 1%. Они снижают чувствительность стали к межкристаллитной коррозии, вместе с тем ниобий в сталях типа 18-8 способствует образованию горячих трещин.

Медь (Си) содержится в сталях как примесь (в количестве до 0,3% включительно), как добавка в низколегированных сталях (0,15 до 0,5%) и как легирующий элемент (до 0,8-1%). Она повышает коррозионные свойства стали, не ухудшая свариваемости.