Технология сварки среднелегированных (теплоустойчивых) и высоколегированных (нержавеющих) сталей

Температура плавления стали типа 18-8 составляет 1475°С

Трудности при сварке

• Закаливаемость сталей 0Х13 и, как следствие, образование в околошовной зоне твердых и хрупких участков основного металла
• Склонность металла и околошовной зоны к образованию горячих трещин
• Повышенная чувствительность к термическому циклу сварки, снижающая эксплуатационные свойства сварного соединения
• Трудность достижения коррозионной стойкости шва.

Следует тщательно выбирать оптимальный режим сварки, с учетом минимальною нагрева зоны термического влияния и минимального объема сварочной ванны. При многослойной сварке каждый последующий шов нужно выполнять после остывания предыдущего. Охлаждение можно ускорить обдувом воздухом. Необходимо тщательно осушать защитный газ и очищать свариваемые кромки и проволоку от загрязнений.

В качестве защитного газа предпочтителен аргон

Один из недостатков сварки коррозионностойких сталей в углекислом газе и его смесях - образование на поверхности трудноудаляемой оксидной пленки. Необходимо выбирать режимы, при которых обеспечивается не только минимальный нагрев основного металла, но и наименьшее разбрызгивание электродного металла.

Подготовка к сварке

Кромки стыкуемых деталей из высоколегированных сталей лучше готовить механическим способом. Однако допускается плазменная, электродуговая, газофлюсовая или воздушно-дуговая резка. После огневых способов обязательно обрабатывают кромки механическим инструментом на глубину 3-5 мм.

Снимать фаску для получения скоса кромки необходимо только механическим способом. Снаружи и внутри кромки зачищают от окалины и загрязнений на ширину 20 мм и обезжиривают.

Затем осушают защитный газ, очищают электродную проволоку от смазки и грязи травлением или механически с последующим прокаливанием.

Стыки собирают в приспособлениях либо с помощью прихваток. Их нужно располагать равномерно по всей длине стыков на расстоянии 75-125 мм одна от другой. Размеры прихваток выбирают в зависимости от толщины металла и геометрии стыка. Прихватки перед сваркой зачищают до металлического блеска и проверяют, нет ли в них трещин и других дефектов. Прихватки с недопустимыми дефектами удаляют механическим способом.

В местах пересечения швов прихватки устанавливать нельзя.

Выбор параметров режима

Сварку ведут постоянным током обратной полярности, желательно в среде инертных газов. Целесообразно выбирать сварочные проволоки сходные по химическому составу с основным металлом.

Режим сварки нужно соблюдать таким, чтобы шов остывал как можно быстрее.

Сварка высоколегированных коррозионностойких сталей возможна в СО₂, газовых смесях: Ar+СО₂; Ar+О₂. Для получения качественных швов применяют проволоки с повышенным содержанием титана и алюминия, например: Св-07Х18Н9ТЮ, Св-08Х20Н9С2БТЮ

Ориентировочные режимы сварки сталей типа 18-8 в инертных газах

Вид соединения	Размер, мм			Газ	Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В	Диаметр электрода, мм	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин
	S	b	k
	1,5-2	0+0,5	2-3	Ar	60-90 70-130	19-20 18-21	0,8 1-1,2	8-12 8-12	10-12 10-12
	3-4	0+0,5	3-4	Ar	90-170 130-190	19-22 20-23	0,8-1 1,2-1,6	12-16 12-16	12-18 12-18
	5-8	0+0,5	4-6	Ar Ar Не	160-300 230-300 160-300	20-25 22-26 24-30	1,2-1,6 1,6-2 1-1,6	16-20 16-20 10-16	18-20 18-20 40-60
	12-25	0+1	-	Ar Ar Не	280-400 350-550 280 450	22-26 25-28 30-40	1,6-2 3-4 1,6-2	16-30 25-40 16-30	30-40 40-45 60-80

Ориентировочные режимы сварки высоколегированных сталей в углекислом газе

Соединение	Размер, мм		Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В	Диаметр электрода, мм	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин
	S	b
	1 1,5 2 3	0 0 0,5 0,5	25-60 35-80 45-100 70-120	16-17 16-17 16-18 18-20	0,5 0,5-0,6 0,6-0,8 0,8-1,2	6-8 6-8 6-10 8-10	5 5-6 6-8 7-9
	4,5 6 8	0,5 1 1	110-180 150-260 170-280	20-24 26-30 26-30	1,2-1,6 1,6-2 1,6-2	10-12 12-14 12-14	8-14 14-18 14-18
	10	1,5	240-400	27-34	2	12-18	16-24

Техника сварки

При сварке высоколегированных сталей необходимо придерживаться следующих правил: сварку вести короткой дугой "ниточными" швами и по возможности "углом вперед", с минимальным разбрызгиванием электродного металла. Рабочий режим сварки уточняют на образцах.

В процессе сварки следует контролировать глубину проплавления и полноту провара корректируя режим сварки с помощью дистанционного пульта управления - изменяя сварочный ток и напряжение на дуге.

Начало и конец сварочного шва целесообразно сварить на выводных планках, не допуская ожогов металлоконструкции.

При перерывах в работе конец электродной проволоки удаляют кусачками или пассатижами.

Перед началом сварки дают продувку газом в течение 3-5 с; после окончания сварки горелку не убирают, а дают возможность закристаллизоваться сварочной ванне и остыть околошовной зоне в защитном газе, задерживая горелку в конце шва на 5-7 с после погашения дуги. Для обеспечения высоких антикоррозионных свойств сварного соединения необходимо тщательно заварить кратер.