Сварка низколегированных сталей

Углеродистая сталь с содержанием более 0,2% С и большинство легированных конструкционных сталей в результате нагрева и быстрого охлаждения при точечной сварке образуют сварные точки, отличающиеся значительной хрупкостью. Во время сварки некоторых сталей на жест­ких режимах в зоне точки могут появляться трещины. В настоящее время при сварке легированных сталей, восприимчивых к закалке, применяются три основных варианта технологического процесса:

а) сварка на мягком режиме, предупреждающем образование тре­щин, с последующей общей термической обработкой сварного узла;

б) сварка на очень мягком режиме без последующей термической обработки;

в) сварка на жестком режиме непо­средственно следующей за ней термической обработкой каждой сваренной точки между электродами точечной машины.

Общая термическая обработка свар­ного узла обеспечивает наиболее одно­родную структуру металла. Целесообраз­ность ее применения ограничивается же­сткими узлами относительно небольшого размера.

Сварка на мягких режимах без последующей термической обработки во многих случаях дает удовлетворительные результаты. Ее недостатки— низкая производительность, значительные сварочные деформации и рост зерна в зоне сварной точки.

И дея точечной сварки с термической обработкой между электродами была впервые выдвинута в 1935 г, в СССР Н. В. Гевелингом. Наиболее целесообразный цикл термической обработки при точечной сварке: сварка—охлаждение между электродами—-повторный нагрев (фиг. 102). В результате быстрого охлаждения стали в зоне сварки возможна за­калка. При повторном нагреве в этой зоне осуществляется более или менее полный отпуск, вследствие чего твердость понижается, а пласти­ческие свойства металла повышаются. При нагреве электрическим током структурные превращения в стали идут очень быстро, в связи с чем кратковременный повторный нагрев длительностью 0,1—3 сек. (в зави­симости от толщины свариваемого материала) существенно влияет на структуру и механические свойства стали, Хрупкость сварной точки может характеризоваться отношением Р_раз / Рс_р где Р_раз— разрушающее сварную точку усилие при ее испытании на разрыв и P_ср — разрушаю­щее усилие при испытании точки на срез. Чем меньше это отношение, тем больше хрупкость точки,

Термическая обработка сварной точки между электродами может существенно повысить отношение Р_раз / Рс_р. Максимальная твердость в зоне сварки при этом снижается. Термическая обработка между электродами эф­фективна и при точечной сварке низколегированной стали.

Для эффективной термической обработки между электродами необ­ходимо, чтобы:

а) пауза между сварочным и повторным нагревами была достаточной для понижения температуры в зоне сварки ниже точки мартенситного превращения стали, т. е, для. закалки стали

б) при повторном нагреве температура в зоне точки не превышала тем­пературу перекристаллизации стали (во избежание повторной закалки стали при).

Для успешного выполнения сварки с термической обработкой в электродах обязательна автоматизация процесса, при которой основ­ные его параметры изменяются в узких пределах. При значительных колебаниях этих параметров эффективность термической обработки резко понижается.