2.2. Учёт свариваемости металла

Свариваемость сталей зависит от содержания углерода, степени легирования и содержания примесей. Наибольшее влияние оказывает углерод- с ростом его содержания выше опасность появления трещин в шве и свариваемость снижается. Свариваемость снижается также при введении хрома, вольфрама, ванадий в качестве легирующих элементов. Введение других элементов (никель, медь, марганец до 1%) не ухудшает свариваемости. Ниже (табл. 2.1.) дана классификация сталей по свариваемости.

Таблица 2.1.

Технология свариваемости сталей

Группа свариваемости	Марки сталей
	углеродистые	легированные
1. ХОРОШАЯ (сварка по обычной технологии без специальных приёмов)	ВСт0…ВСт4 Сталь 08; 10; 15; 20; 25; 15Л; 20Л	10Г2; 15Г; 15Х; 20Х; 14ХГС; 20ХГСА; 12МХ; 15ХМ; 12Х18Н9Т.
2. УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ (сварка при нормальной температуре, в ряде случаев предварительный подогрев, проковка швов, термообработка)	ВсТ5; БСт5Гсп Сталь 30; 35; 25Л (30Л и 35Л – с отжигом). Сталь 40	30Г; 40Г; 35Х; 30ХГТ; 35ХМ; 12ХН3А; 30ХГСА; 9Х14А; 12Х13; 20Х13; 09Х15Н9Ю.
3. ОГРАНИЧЕННАЯ (склонны к образованию трещин, требуется предварительный подогрев, сварка постоянным током обратной полярности при температуре воздуха не ниже +5° С, последующий отпуск)	ВСт6; БСт6пс Сталь 45; 50; 40Л-50Л.	40Х; 45Х; 50Х; 50Г; 45Г2; 45ХН; 30ХН3А; 40ХФА; 12Х17; 18Х14А.
4. ПЛОХАЯ (склонны к закалке и трещинам, качество соединений низкое, для сварных конструкций применяются редко)	Сталь 55, 60, 75 У7; У8…У12А	Р9; Р18; Х12; Х12М; 9ХС; 5ХВ2С; ХВГ; 5ХГМ; 5ХН6.

Стали II группы можно сваривать без предварительного подогрева, если соединения не имеют жестких контуров, толщина металла не более 15…25 мм, температура окружающего воздуха не ниже +5 °С. Во всех остальных случаях, а для сталей III группы в любом случае, требуется предварительный подогрев и строгое соблюдение режима сварки.

Рекомендуемые температуры подогрева:

- низкоуглеродистые стали (С<0.25%) при толщине более 40мм. до 150°С;

- среднеуглеродистые стали (С=0,25…0,45%) – 150…300°С;

- высокоуглеродистые стали (С>0,46%) – 300…450°С;

- легированные стали – до 400°С;

- теплоустойчивые стали – 250…400°С.

Отпуск для углеродистых и легированных конструкционных сталей обычно проводится при температуре 650…700°С для снятия сварочных напряжении. Отпуск теплоустойчивых сталей марок 15XM, 12XIMФ проводится при 700…730°С в течение 2…3 часов. Более точные режимы термообработки принимаются по справочнику.

2.3.Технологические меры по уменьшению сварочных напряжений.

Сварочные конструкции могут быть деформированы (изгиб, окучивание, укорочение швеллеров, двутавров, уголков; выпучины и волнистость в листовых соединениях и др.). Основные меры предотвращения деформаций следующие.

2.3.1. Назначение оптимального режима сварки, позволяющего уменьшить температуру и зону разогрева деталей. В частности, высоколегированные стали сваривают на уменьшенной (на 10…20%)

силе тока (см. раздел 4.3.); листовые соединения толщиной менее 2…4 мм сваривают с медной подкладкой, для лучшего отвода теплоты.

2.3.2. Выбор правильного порядка швов

По длине швы выполняются одним из следующих способов:

- “на проход” короткие швы длиной до 250 мм;

- “от середины к краям” швы средней длины от 250 до1000 мм;

- обратноступенчатым методом швы длиной более 1000 мм (короткими отрезками длиной 100…300 мм);

- прерывистые швы с цепным или шахматным расположением сваренных отрезков.

Многослойные (многопроходные) швы заполняются по сечению каскадным методом, блочным методом или “горкой”.

2.3.3. Проковка швов в процессе сварки

2.3.4. Использование способа обратных деформаций.

Свариваемым элементом до сварки придают деформацию, обратно ожидаемой после сварки.

2.3.5. Холодная и горячая правка изделий после сварки газовым пламенем (или методом электросопротивления ) с последующей правкой вручную (молот, кувалда) или на прессе.