Технологія і особливості зварювання стали

У сучасній промисловості застосовується найрізноманітніша сталь для зварних конструкцій. Вона може бути нержавіючою  і звичайною, з високим або низьким вмістом вуглецю, жаростійкі і так далі. Для їх зварювання використовують різні технології, але найбільш просте зварювання напівавтоматом або інвертором. У цій статті ми розповімо про особливості популярних типів сталей і про те, як їх варити.

Зварювання інструментальної сталі

Інструментальна сталь — тип стали, що містить у своєму складі менше1% вуглецю. Така сталь тверда і міцна, але не зносостійка, тому її використовують тільки при виготовленні інструментів. До того ж, вона відрізняється невисокою закупівельною ціною, що робить виробництво прибутковим.

Рекомендується варити інструментальну сталь спеціальним електродом і з допомогою інвертора . Електроди мають бути призначені саме для роботи з цим типом сталей. Ми рекомендуємо стержні УОНИ—13/НЖ/20Х13 і зварювальний інвертор середньої цінової категорії. Будьте готові до того, що зварювання інструментальної сталі зажадає від вас багато сил і терпіння. Це пов’язано з низьким вмістом вуглецю.

Зварювання конструкційної сталі

Конструкційна сталь використовується куди частіше, ніж інструментальна. З неї виготовляють усі: від дрібних деталей до заводських верстатів. Саме до цієї категорії належить зварювання 40х стали, стали 30хгса, стали 35хгса і інших інших марок.

Що з себе представляє конструкційна сталь? По складу це дуже цікавий метал. Він складається з різних домішок, зокрема фосфору і сірки. Чим цих компонентів більше в складі, тим ненадійніше буде сталь, так що треба стежити за цим показником. Конструкційна сталь може бути звичайною, якісною, високоякісною і особливо високоякісною.

Як ви розумієте, останній тип конструкційної сталі містить мінімум домішок, за рахунок чого вдається отримати по-справжньому якісний і міцний метал. Ну а в звичайній конструкційній сталі домішок найбільше, вона вважається самою недовговічною. До речі, у цієї класифікації є ще окремі підгрупи (вони відрізняються по наявності у складі деяких додаткових хімічних компонентів). Але ми детально не розписуватимемо класифікацію, щоб не заплутати вас.

Саме із-за можливої крихкості конструкційної сталі з неї найчастіше виготовляють вироби, які не піддаватимуться серйозним механічним навантаженням в процесі роботи. Тепер перейдемо до теми, як виконується зварювання виробів з конструкційної сталі, наприклад, зварювання сталевих труб.

Спершу треба прожарити заготівлю в печі. Так ви доб’єтеся більшої пластичності металу і усунете його надмірну напругу. Як і у попередньому випадку, рекомендуємо використати інвертор і електроди з покриттям . Для наших цілей чудово підійдуть стержні марки УОНИ13/55. Їх можна легко знайти у будь-якому магазині, вони коштують недорого і з їх допомогою можливе навіть зварювання сталевих трубопроводів, не говорячи про дрібніші вироби.

Зварювання легованої сталі

Леговані стали одні з найпопулярніших. Їх головна особливість-це склад. У нього додають різні легуючі компоненти, завдяки яким сталі можна надати бажані властивості і характеристики. Простіше кажучи, за рахунок легуючих добавок з’являється можливість підлаштувати склад під свої потреби.

При необхідності таку сталь можна зробити міцніше, довговічніше і краще. Ви у прямому розумінні можете змінити її фізико-хімічні властивості, просто додавши до складу легуючі елементи.

Ще декілька достоїнств легованої сталі : підвищена жароміцність, стійкість до корозії (не на рівні нержавіючої сталі, звичайно, але все таки стійкість висока). Для зварювання такого типу сталей можна застосовувати дугове зварювання і електроди, у складі яких міститься фтор і кальцій. Але ми рекомендуємо газове зварювання . Вона складніша, але при цьому дозволяє отримати кращу якість з’єднання.

Технологія газовою зварювання, звичайно, відрізняється від класичного зварювання напівавтоматом чи інвертором. Тут тепло утворюється не за рахунок електричної дуги, а за рахунок зварювального полум’я. Воно утворюється в мить, коли горючий газ змішується з киснем і згорає. Технологія зварювання вуг
лецевих сталей за допомогою газу вимагає вправності і досвіду. Але це не означає, що ви не можете експериментувати. Потренуйтеся на непотрібному шматку металу перед тим, як виконати основні роботи.

Зварювання низьколегованої сталі

Низьколеговані (вони ж частенько і низьковуглецеві) стали-метали, що містять у своєму складі украй невелику кількість легуючих елементів (зазвичай, не більше2-3%). Більшою мірою складаються із заліза, невеликої кількості вуглецю і різних домішок.

До низьколегованих сталям прийнято відносити кремній, нікель, вольфрам, алюміній, мідь і багато інших металів. До речі, на нашому сайті ми присвятили декілька статей зварюванню алюмінію і особливостям проведення робіт. Ми також розповідали про зварювання міді . Прочитайте ці статті, щоб увійти до курсу справи.

Читайте також: Як своїми руками зварити алюміній напівавтоматом

Низьколегована сталь здатна витримувати експлуатаційну температуру до200 градусів за Цельсієм, з неї виготовляють хірургічні інструменти, інструменти для ювелірів і гравіювальників, а також бритв і лез. А якщо додати до складу такої сталі трохи хрому, то можна отримати дуже міцний і довговічний метал. У вас з’явиться можливість робити будь-які вироби.

Також новачків напевно здивує, що низьколеговану сталь відносять до класу чорних металів і з неї часто виготовляють громіздкі зварні металоконструкції. І незважаючи на невелику кількість легуючих речовин в складі, вдається вийти по-справжньому міцний метал. Це можливо завдяки позитивним властивостям хрому, нікелю і молібдену, які істотно покращують характеристики низьколегованої сталі. Також хром і нікель покращують антикорозійні властивості низьколегованих сталей.

Крім того, при дотриманні технології низьколегована сталь дуже добре вариться. Але тут все ж треба врахувати деякі особливості, а їх у цього типу стали немало. Без підготовки і теоретичної бази у вас взагалі навряд чи вийде зварити низьколеговану сталь. Найчастіша проблема-перегрівання зварювальної зони. Ця особливість спостерігається з багатьма марками низьколегованих сталей. Також при зварюванні таких сталей спостерігається дуже швидке охолодження зварювального з’єднання і металу в цілому, що призводить до утворення мертенсита. Мертенсит-це тверда вуглецева структура, яка утворюється на зварному шві при занадто швидкому охолодженні. Це не завжди на руку.

Зварювання низьковуглецевих сталей виконується із застосуванням електродів, у складі яких міститься фтор і кальцій. Рекомендує стержні з основним покриттям (наприклад, покриття Э42А або Э50А). Краще всього себе зарекомендували марки електродів УОНИ13/45, МР—3, АНО—8, СМ—11. Ви також можете використати інші стержні з схожими характеристиками.

Також можна вибрати напівавтоматичну або автоматичне зварювання під флюсом з використанням напівавтомата і присадного дроту. Замість флюсу можна використати вуглекислий газ чи його суміш з аргоном. У такому разі якість шва буде помітно краще, ніж при використанні інвертора і електродів.

Висновок