Сварка каленого металла

Чем варят высокопрочные стали

Высокопрочными называют коррозионностойкие теплоустойчивые и другие категории и сорта сталей с временной стойкостью к разрыву до 2000 МПа. Их использование позволяет значительно уменьшить металлоемкость и массу ответственных и особо ответственных конструкций, повысить эффективность и технические возможности механизмов при сохранении высоких нагрузок. Для сварки сталей такого типа, как правило, применяются высокопрочные электроды различных марок.

Виды высокопрочных сталей

В группу высокопрочных входят легированные стали. При этом к ней не относят углеродистые и низколегированные – данные материалы также могут иметь прочность до 2000 МПа, однако у них высокий порог хладноломкости: уже при температуре свыше 20 °С может происходить хрупкое разрушение металла. Такой недостаток отсутствует у собственно высокопрочных сталей, поэтому именно они могут использоваться в нагруженных конструкциях. Это стали:

  • комплексно-легированные среднеуглеродистые (доля С – 0,35. 0,45%) с комплексным содержанием никеля, хрома, других легирующих добавок;
  • аустенитные метастабильные – их высокая прочность достигается комплексной обработкой (закалка и деформация давлением);
  • мартенситно-стареющие – закаленные с последующим старением (отпуском при более низкой температуре), с долей Ni до 25%.

Помимо высокой прочности, все стали перечисленных групп обладают трещиностойкостью и высоким сопротивлением к хрупкому разрушению.

Особенности сварки высокопрочных сталей

Сталь повышенной прочности имеет одну важную особенность – она очень восприимчива к закалке. В результате закаливания в зоне кромок резко повышается твердость металла. Это требует при сварке интенсивного нагрева околошовной зоны до высоких температур. Но при последующем охлаждении возникают большие риски образования остаточных напряжений и трещин, что напрямую влияет на качество шва.

Cварка такого металла осуществляется в соответствии со специальными требованиями к свойствам электродов и технологии сваривания, в частности, – с необходимостью подогрева свариваемого сплава.

Технология сварки ММА

Для соединения деталей из высокопрочных сталей используются различные технологии: автоматическая, аргонодуговая сварка, сварочные работы под флюсом. Широкое применение, в частности, в монтажных условиях, находит ручная дуговая сварка. Для получения шва необходимого качества в конструкциях из высокопрочных сталей следует соблюдать ключевые требования технологии ММА.

  • Для соединения деталей из комплексно-легированных сталей применяются низководородистые низколегированные электроды, которые прокаливаются при высокой температуре.
  • Покрытие не должно содержать органических веществ. Таким образом обеспечивается пластичность металла шва и его высокая деформационная способность.
  • Исключены любые внешние факторы, которые могли бы способствовать насыщению сварочной ванны водородом, – влага, ржавчина, загрязнения в районе кромок.
  • Легирование при сваривании выполняется за счет основного металла. В получаемом металле шва содержание никеля не должно превышать 2,5%, хрома и марганца – 1,5%, молибдена – 1%, ванадия – 0,5%, углерода – 0,15%. Повышение их содержания снижает пластичность металла шва.

Во избежание появления кристаллизационных трещин необходима термическая обработка соединенных деталей в зоне шва и кромок. Она выполняется непосредственно после сварки и может занять от нескольких минут до нескольких часов. Температурный режим и длительность отпуска зависит от группы стали и толщины деталей. В ряде случаев отпуск можно заменить другой технологией: на основной слой шва накладывается дополнительный – отжигающий. Метод особенно эффективен при сварке толстых деталей.

Другой способ избежать появления холодных трещин в металле шва – подогрев зоны кромок до и в процессе сварки. Металл нагревается до 200–300 °С. Сварка выполняется с низкой погонной энергией – во избежание снижения твердости металла при сохранении его пластичности.

Особенности ММА сварки

  • Ручная дуговая сварка деталей из сталей высокой прочности выполняется на короткой дуге постоянным током обратной полярности, в ряде случаев допустим переменный ток.
  • Прокалка стержня обязательна. В зависимости от марки стали и электрода температура прокаливания может достигать 420–450°С.
  • Работы выполняются только по тщательно зачищенным (до металлического блеска) кромкам.
  • При средней и большой толщине деталей (от 20 мм) рекомендуется их предварительный прогрев в месте соединения при температуре 60–150°С.

Марки электродов для высокопрочных сталей

УОНИ-13/85 – позволяют сваривать конструкции из легированных сталей прочностью 690–980 Н/мм². Получаемый металл шва отличается низким содержанием водорода, высокой ударной вязкостью и пластичностью. Конструкции эксплуатируются при температуре до -60 °С.

Н-48 – используются для высоколегированных и коррозионностойких сталей марок 08Х21Н6М2Т, 10Х25Н6АТМФ, 12Х21Н5Т, 12Х25Н5ТМФЛ. Позволяют получить равнопрочный металл шва при соединении деталей толщиной до 200 мм. Перед сваркой рекомендуется подогрев кромок до t 850 °С во избежание появления межкристаллитной коррозии. Конструкции рассчитаны на работу в неокислительных средах при t до 300 °С.

ОЗЛ-7 – позволяют варить высокопрочные нержавеющие стали аустенитного класса марок 08Х18Н12Б, 08Х18Н10Т, 08Х18Н10 и им подобных. Оборудование рассчитано на работу в агрессивных средах при высоких температурах (до 1000 °С).

НИАТ-3М – применяются в работе с конструкциями из легированных сталей с высокой и повышенной прочностью (до 980 МПа). Обеспечивают отсутствие в металле шва кристаллизационных трещин и минимальное содержание водорода.

Электроды для сварки сталей повышенной и высокой прочности представлены в каталоге МЭЗ. В частности, это изделия марки УОНИ-13/85 – продукция собственного производства Магнитогорского электродного завода. Весь товар сертифицирован.

Сварка закаленной стали с сырой

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 Us1981

  • Участник
  • Cообщений: 312
    • Город: Рыбинск
    • Наверх
    • Вставить ник

    #2 Rust_eze

  • Участник
  • Cообщений: 736
    • Город: Иркутская обл. г.Усолье-Сибирское

    Если швырять, бросать и стучать по ним не будете, то будет нормально держатся. А если что грубое, то обязательно лопнет по шву, не сразу но может.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #3 Sakhalin_Cat

  • Участник
  • Cообщений: 2 048
    • Город: Южно-Сахалинск

    Так а варить будете, утянет втулочки на кондукторе, криво станет и сверла ломать будете. Проще сырые приварить, просверлить, а потом резаком оголовки втулок закалить. Или приварить болвашки, потом просверлить, расточить и каленые запресовать.

    Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 05 Март 2015 06:50

    • Наверх
    • Вставить ник

    #4 MityMouse

    Us1981, Технологически верно будет как Sakhalin_Cat, сказал. Сначала сырыми варим (отверстия во втулках можно предварительно обработать, оставив припуск на обработку посадочных мест под свёрла), затем калим и отпускаем, затем обрабатываем в размер.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #5 мутный

    • Наверх
    • Вставить ник

    #6 Us1981

  • Участник
  • Cообщений: 312
    • Город: Рыбинск
    • Наверх
    • Вставить ник

    #7 Rust_eze

  • Участник
  • Cообщений: 736
    • Город: Иркутская обл. г.Усолье-Сибирское

    Если проделать отверстие в уголке строго под втулкой, прижать струбциной и приварить. То увода от размера не будет, или же будет совсем не значительным. Если варить с торцов втулок, то увод в размере гарантирован!

    Выглядеть это должно как бы так.

    Но главное не перегреть, и в тоже время надежно приварить

    Предварительный нагрев, плюс туда еще и сварка, гарантированно отпустит деталь. И закаливать их уже не посредственно на уголках проблематично будет, да и тоже увести может!

    • Наверх
    • Вставить ник

    #8 ВлаДон

    Us1981, лучшим вариантом будет приварить сырые втулки, а затем в них впресовать каленые.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #9 Фейс

    Us1981, лучшим вариантом будет приварить сырые втулки, а затем в них впресовать каленые.

    Неплохой ход, но нужно знать назначение кондуктора.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #10 Sakhalin_Cat

  • Участник
  • Cообщений: 2 048
    • Город: Южно-Сахалинск

    написали ведь, дырки сверлить.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #11 Us1981

  • Участник
  • Cообщений: 312
    • Город: Рыбинск

    Rust_eze, не совсем понял, что вы хотите на картинках показать

    Us1981, лучшим вариантом будет приварить сырые втулки, а затем в них впресовать каленые.

    Нормальный вариант, но прессовать нечем. Цех слесарно- сборочный, инструмента как в любом гараже, не более.

    Неплохой ход, но нужно знать назначение кондуктора.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #12 Юнат

    • Наверх
    • Вставить ник

    #13 ВлаДон

    Нормальный вариант, но прессовать нечем. Цех слесарно- сборочный, инструмента как в любом гараже, не более.

    Проще простого! Найди 2 параллельные жесткие поверхности. Хороший вариант будет сверлильный станок, а идеальный — токарный. К одной поверхности прилаживаешь сам кондуктор, на него ставишь втулку. Прессовать можно обычным гидравлическим автомобильным домкратом. Если есть токарный станок — то просто будешь крутить заднюю бабку.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #14 Фейс

    Видится мне, что втулки достаточно прихватить полуавтоматом с наложением влажной (не мокрой) тряпки. Ничего никуда не утянет от 4х точек! Когда износятся-легко заменить на новые.

    • Наверх
    • Вставить ник
    Читайте также  Как чернить металл в домашних условиях

    #15 Us1981

  • Участник
  • Cообщений: 312
    • Город: Рыбинск

    Юнат,
    Это разборные подставки для настольных деревообрабатывающих станков.

    ВлаДон,
    Нету никаких станков, но недавно делал для цеха стапель для рихтовки 5мм плит — их ведет после шлифовки. Там как раз домкрат 5тонник стоит. Спасибо за идею

    Фейс,
    Да какой полуавтомат, я болгарку и инвертор из дома таскаю, чтоб чтото наваять. Да и в сварке я чайник полный

    Сварка каленого металла

    Технические науки/ 1.Металлургия

    К.т.н. Семенов В.М. 1 , Козоброд Д.Б. 1 , Ярмонова М.В. 2

    1 Донбасская государственная машиностроительная академия, Украина

    2 Приазовский государственный технический университет, Украина

    СВАРКА ЗАКАЛЕННОЙ ЛЕГИРОВАНОЙ СТАЛИ 40ХН

    При изготовлении сварных конструкции необходимо решать, как правило две задачи; обеспечение требуемых техническими условиями механических свойств и предупреждения образования дефектов в сварных соединений. Наиболее опасными и недопустимыми дефектами являются трещины. Трещины возникают в швах при его кристаллизации (горячие трещины)и в околошовной зоне (холодные трещины) Сварные конструкции могут быть изготовлены из проката, отливок или поковок., прошедших перед сваркой операцию изотермического отжига. Имеется достаточно большое количество информации, касающейся образованию горячих и холодных трещин при дуговой сварке в сварных изделиях выполненных из заготовок, прошедших предварительную термическую обработку (отжиг) В некоторых случаях, когда от детали, по условиям работы, требуется высокая твердость, обеспечиваемая закалкой. приходится сваривать предварительно закаленную заготовку.

    В связи с задачей изготовления сварных цилиндров из плохо сваривающейся стали 40Х целью настоящей работы стояла изучение свариваемости ее в закаленном состоянии и разработка технологии дуговой сварки этой стали со сталью 20

    Для решения этой задачи в качестве пробы был выбран один из узлов , воспроизводивший форму и размеры натурного сварного соединения. и подвергающийся после сварки – термообработке закалке с отпуском .Проба состояла из цилиндрического корпуса стали 40Х с внутренней резьбой, в который ввертывалось донышко из стали 20 и обваривалось по периметру кольцевым швом (рис.1)

    1 – сварной шов; 2 – донышко; 3 – цилиндр.

    Рис.1. Сварной образец для определения свариваемости стали 40Х:

    Перед сваркой, для получения требуемой твердости Н =2860-3020 МПа образец подвергали термической обработке закалке с отпуском по режиму приведенному на рис.2

    Микроструктура образца перед сваркой представляла сорбитообразный перлит. Приварку донышка производили следующим образом.

    Рис.2 -График термической обработки пробы

    Деталь подвергали общему нагреву в электропечи до температуры 350-400 0 С, затем производили сварку в нижнем положении, в два слоя с обязательной послойной зачисткой шва от шлака по режиму :сила сварочного тока–160–200 А; род тока–постоянный, полярность –обратная. При сварке использовали сварочные материалы:электроды УОНИ 13/55, тип электрода – Э50А, диаметр электрода–4 мм, катет шва-8 мм.

    После сварки образец охлаждали вместе с печью. и контролировали. В результате просвечивания сварных швов рентгеновскими лучами дефектов не было обнаружено. Проверка наружной поверхности швов путем шлифовки с последующим травлением кислотой показала, что поверхностные трещины также отсутствуют. Для определения качества сварного соединения были изготовлены макрошлифы.

    В результате проведенного макроисследования выявлено плотное строение наплавленного металла сварного шва и околошовной зоны. Микроструктура зоны наплавленного металла – феррито-перлитная; околошовной зоны – сорбитообразный перлит.

    Сварные образцы прошли испытание на твердость Результаты испытаний показали, что сварка закаленной стали 40Х по указанной технологии не изменяет структуру и твердость основного металла. в зоне термического влияния (рис.3. т.3 и 6)

    1-7 – точки замера твердости

    Рис. 3 График замеров твердости сварного образца:

    Результаты исследования сварки закаленной легированной стали 40Х позволили применить ее при изготовлении цилиндров.

    Как варить сваркой электродами для начинающих

    В гараже, на даче, в частном доме что-то да приходится подварить. Для таких задач совсем не обязательно заканчивать курсы сварщиков — достаточно иметь бытовой сварочный аппарат, средства защиты, расходные материалы и немного потренироваться. Рассказываем, как правильно сваривать металл электродами начинающим и каких ошибок избегать при этом.

    В этой статье:

    • Виды электросварки
    • Технология ручной дуговой сварки
    • Как самостоятельно научиться варить электросваркой
    • Основные ошибки
    • Советы начинающему сварщику

    Виды электросварки

    Все виды электросварки заключаются в возбуждении электрической дуги между двумя концами разной полярности. При этом выделяется температура до 5000 градусов, которая плавит основной металл и присадочный, образуя сварное соединение.

    Электросварку можно выполнять сварочным трансформатором. У него простейшая конструкция из первичной и вторичной обмотки, за счет которых напряжение понижается до безопасных значений, а сила тока возрастает. Трансформаторы варят переменным током, сильно гудят, дуга трещит и плюется. Шов может получиться неравномерным по ширине, высоте, глубине провара. При работе трансформатором нередко просаживается напряжение во всей сети, чем можно вызвать негодование соседей.

    Электросварка при помощи инвертора выполняется на постоянном токе, у которого предварительно была повышена частота (еще на стадии переменного), а затем ток был выпрямлен. Это обеспечивает:

  • мягкое горение дуги с характерным шипением;
  • сниженное количество брызг;
  • равномерный шов по высоте и ширине;
  • одинаковое проплавление.

    Инверторы компактнее по размерам чем трансформаторы и меньше садят сеть. Есть модели на 220 и 380 V. Новичку лучше начинать варить инвертором РДС (ручной дуговой сварки). Такие аппараты еще называются инверторы ММА. Хороший выбор оборудования под разные задачи можно посмотреть в разделе — Аппараты ручной дуговой сварки (MMA).

    Сварка полуавтоматом или вольфрамовым электродом тоже построена на плавлении металла электрической дугой, но тут задействуются другие способы защиты сварочной ванны и методы передачи присадочного металла.

    Технология ручной дуговой сварки

    Для РДС сварки подается ток от аппарата на рабочие кабеля. Кабель массы присоединяется к изделию, а в руках у сварщика остается кабель с электрододержателем. От температуры дуги кромки стыка расплавляются.

    Чтобы увеличить количество металла в шве, используют плавящиеся электроды. По мере их сгорания жидкий металл переносится на изделие. Защита сварочной ванны от внешней среды осуществляется благодаря обмазке электрода. Сгорая, она образует плотное облако дыма, изолирующее расплавленный металл от контакта с воздухом. После остывания поверх шва остается тонкая шлаковая корочка. Она задерживает теплообмен, содействует плавному остыванию, укреплению шва. Ее отбивают специальным молотком-шлакоотделителем, чтобы визуально оценить качество соединения.

    Шов формируется благодаря специальным движениям электродом. Если правильно все освоить, соединения будут равномерными по толщине и высоте, а также с нужной глубиной провара.

    Как самостоятельно научиться варить электросваркой

    Чтобы научиться варить ручной дуговой сваркой, потребуется собрать комплект оборудования, обзавестись индивидуальными средствами защиты, правильно настроить аппарат и освоить ряд движений.

    Что нужно для работы

    Сварочные аппараты

    Подберите сварочный инвертор в зависимости от предстоящих задач. Для бытовых нужд (приварить калитку, сделать бак для душа) достаточно моделей на 160 А. Если нужно заварить лопнувшую раму авто, изготовить навес для стоянки — купите аппараты с силой тока 200-250 А. Зачастую для дома и гаража этого достаточно. Но, если планируете в дальнейшем свое производство, не помешает инвертор на 300 А.

    Приспособления для сварки

    Для подключения инвертора нужны кабеля массы и электрододержателя. Обычно они поставляются в комплекте с оборудованием, но если их нет, выберите здесь. При этом обращайте внимание на длину кабелей. Для сварки за столом достаточно длины 2 м, а чтобы собирать теплицу, понадобятся кабеля 4-5 м.

    Сварочные электроды

    Электросварщику нужны электроды. Состав металла стержня и тип покрытия выбираются исходя из свариваемых материалов. Новичкам рекомендуем купить электроды ESAB с рутиловым покрытием, которые пригодны для ответственных конструкций и сварки во всех пространственных положениях. К тому же цена расходников вполне доступная.

    Средства защиты сварщика

    Не забудьте обезопасить себя от высокой температуры и вредного света электрической дуги. Купите плотные краги и защитную маску. Новичку будет легче учиться варить в маске-хамелеон, чтобы видеть, куда подавать кончик электрода. Не забудьте про закрытую обувь и плотную одежду с длинными рукавами.

    Настраиваем правильно аппарат и выбираем электрод

    Во многом качество шва зависит от правильности настроек аппарата. Если выбрать слишком слабый ток, основной металл не проплавится, присадочный останется на поверхности, стык получится хрупким, не герметичным. Слишком большая сила тока приводит к подрезам, прожиганию, дугу трудно контролировать.

    Читайте также  Врезка в металлическую трубу без сварки

    Предлагаем сохранить таблицу настроек сварочного аппарата для ручной дуговой сварки. Характеристики приведены для работы в нижнем положении.

    Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А
    1-2 1.6 25-60
    3 2-3 60-120
    4 3 120-160
    5-6 4 160-200

    Как подключать электрод

    Когда диаметр электрода и сила тока выбраны, можно включить аппарат и вставить электрод в электрододержатель. Последний может быть двух типов: пружинный и винтовой. Пружинный имеет нажимную лапку, на которую сварщик давит большим пальцем, а второй рукой вставляет электрод. Винтовой оснащен отверстием для вставки расходника и прижимным болтом. Пружинные держатели позволяют быстрее сменить электрод и помогут сэкономить время при объемных сварочных работах.

    Применять самодельные электрододержатели в виде подпружиненного трезубца не советуем. Они опасны с точки зрения ТБ (Техника Безопасности), а оголенная токоведущая часть будет постоянно случайно касаться изделия, мешая процессу.

    Для сварки в нижнем положении установите электрод под прямым углом относительно держателя. Если планируете варить вертикал или потолок, разместите электрод еще на 45 градусов от себя — так меньше придется сгибать запястье.

    Подключаем кабеля к инвертору

    Кабель массы и кабель электрододержателя имеют одинаковые разъемы для подключения к аппарату. Если предстоит сваривать толстый металл 5-6 мм, присоединяйте держатель к плюсу. Тогда тепло будет концентрироваться на изделии, увеличится глубина провара.

    Когда требуется сварка тонкого металла, нужна обратная полярность — вставьте держатель в клемму со знаком «минус». Это уменьшит тепловложение, но варить придется быстро, поскольку кончик электрода начнет перегреваться.

    Начало сварки: зажигаем дугу

    Когда все собрано и подключено, надев маску, можно начинать розжигать электрическую дугу. Используйте для тренировки черновой кусок металла. Возбуждение дуги осуществляется постукиванием по поверхности или чирканьем о нее, как спичкой.

    Новый электрод имеет оголенный кончик и зажигается достаточно быстро. Электрод, которым уже варили, если он успел остыть, поджигается труднее, поскольку у него на конце образовался «козырек» из обмазки. Нужно ударить 3-4 раза, чтобы ее отбить. Но не перестарайтесь, иначе без обмазки стержень начнет прилипать к изделию.

    Наклон электрода

    Когда дуга загорелась, не паникуйте. Привыкните к специфическому свету. Ваша задача — сперва научиться держать зазор между электродом и изделием в пределах 3-5 мм. Не пытайтесь сразу варить стык. Просто учитесь держать дугу, чтобы она не тухла (при чрезмерном удалении) и электрод не прилипал (при чрезмерном приближении).

    Задача осложняется тем, что длина плавящегося электрода постоянно укорачивается, поэтому приходится приближать руку к изделию. «Твердая рука» приходит со временем, поэтому придется спалить не один электрод, прежде чем привыкните.

    Когда уже освоили удержание электрической дуги, можно переходить к сварке. Прежде всего держите правильно электрод. Обычно варят, наклонив его на себя в пределах 30-60º. Некоторые сварщики выбирают оптимальное положение наклона 45º. Сварка углом назад обеспечивают хорошую видимость сварочной ванны, металл прогревается глубже. Сварка углом вперед (когда шов ведут от себя) содействует уменьшению прогрева. Это подойдет для соединения тонких металлов 1-2 мм.

    Варить можно справа-налево или слева-направо, наклоняя электрод по разные стороны сварочной ванны. Здесь все зависит от доступа к месту соединения.

    Движения электрода

    На тонких металлах 1-2 мм, где две стороны плотно приставлены друг ко другу, никаких дополнительных движений не требуется. Возбуждается дуга, электрод выставляется на начало стыка, и медленно ведется вдоль линии соединения. Шов получится узкий, чешуйчатый.

    На толстых металлах предусматривают зазор 1-2 мм, чтобы жидкий металл проник глубже. Если толщина пластины свыше 5 мм, необходима разделка кромок под углом 45 градусов. Тогда первый шов (называется корневой) прокладывается без дополнительных движений. А последующие нужны для заполнения ширины и требуют поперечных колебательных манипуляций. Это могут быть движения:

  • полумесяцем;
  • по круглой, треугольной спирали;
  • зигзагами.

    В идеале располагать деталь под небольшим наклоном, чтобы жидкий шлак не затекал в сварочную ванну. Если такой возможности нет, периодически делайте резкое движение кончиком электрода в сторону, откидывая шлак. Иначе возникнут непровары.

    Основные ошибки

    Рассмотрим основные ошибки, которые допускают новички при сварке РДС:

    Советы начинающему сварщику

    В конце дадим ряд советов новичкам, чтобы варить было легче. Перед наложением шва две стороны изделия обязательно фиксируются между собой прихватками. В зависимости от размеров стыка потребуется от 2-х и более точек, с расстоянием между собой 8-25 см. Это необходимо, чтобы стороны на разошлись от термического расширения, когда Вы начнете варить с одного края.

    Сварка тонкого металла 1 мм электродом возможна, но потребует тренировки. Самая частая проблема — прожоги. Установите силу тока 30-40 А и вставьте электрод диаметром 1.6 мм. Под изделие подложите медную или графитовую подложку. Она не даст разогретому металлу провалиться и не прилипнет к нему. Ведите сварку не сплошной дугой, а прерывистой (отрывайте кончик электрода каждые 1-2 секунды от поверхности, чтобы дуга погасла). Это позволит металлу немного остыть и сократит прожоги.

    Источник видео: Aurora Online Channel

    Чтобы не стучать по чистовому изделию для распаливания электрода, имейте под рукой черновую заготовку. Распалите электрод на ней и сразу переходите на стык для соединения. Тогда меньше придется зачищать следы от сварки на изделии.

    Новичку легче научиться варить, если аппарат обладает функцией «Антиприлипание». Когда электрод касается изделия, сварочный ток отключается. Не нужно тянуть держатель влево и вправо, пытаясь отломать расходник. С функцией «Форсаж» удобно варить тонкие металлы. При маленьком токе длина дуги короткая. Когда аппарат «чувствует», что дуга вот-вот погаснет, он на мгновение повышает сварочный ток. Функция «Горячий старт» обеспечит быстрый поджиг электрода без многочисленных постукиваний. Это актуально, если работы ведутся на ржавом металле. Тогда не придется предварительно много зачищать.

    Технология и особенности сварки стали

    Сварка инструментальной стали

    Инструментальная сталь — тип стали, содержащий в своем составе менее 1% углерода. Такая сталь твердая и прочная, но не износостойкая, поэтому ее используют только при изготовлении инструментов. К тому же, она отличается невысокой закупочной ценой, что делает производство прибыльным.

    Рекомендуется варить инструментальную сталь специальным электродом и с помощью инвертора. Электроды должны быть предназначены именно для работы с данным типом сталей. Мы рекомендуем стержни УОНИ-13/НЖ/20Х13 и сварочный инвертор средней ценовой категории. Будьте готовы к тому, что сварка инструментальной стали потребует от вас много сил и терпения. Это связано с низким содержанием углерода.

    Отпуск каленого металла

    Отпуск металла — это заключительная стадия каления, применяемая для уменьшения твердости, снижения хрупкости и устранения внутренних напряжений. Технология предполагает нагрев металла до определенной температуры с последующим охлаждением. Оно может проходить как на открытом воздухе, так и в различных жидкостях (масляные и расплавные среды).

    Фазовые состояния и структуры металлов напрямую зависят от температур нагрева. Чем она выше, тем ниже твердость и хрупкость, но выше вязкость и гибкость.

    Активно применяют три вида отпуска металла при калении. Предельные температуры нагрева различны.

    1. Низкий отпуск. Предельная температура нагрева – 300 °C. При такой температуре отпуска получаются материалы с максимально высокой твердостью. При этом снижаются внутренние напряжения, а также повышается вязкость износостойких сталей.
    2. Средний отпуск. Предельная температура нагрева — +450°C. Применяется при калении металлических деталей и изделий для получения повышенных показателей упругости и прочности. Вязкость при этом остается на определенном заданном уровне. По этой технологии получают рессорные и пружинные стали. Охлаждение обычно проводится на открытом воздухе.
    3. Высокий отпуск. Проводится в температурном диапазоне от 450 до 650 °C. После такого отпуска:
    4. каленый металл становится пластичным;

    у заготовки или изделия повышаются относительные удлинение и сужение;

  • внутренние напряжения уменьшаются на 95 %.
  • Изображение №1: влияние температуры отпуска на механические свойства металлов и сплавов

    Сварка конструкционной стали

    Конструкционная сталь используется куда чаще, чем инструментальная. Из нее изготавливают все: от мелких деталей до заводских станков. Именно к данной категории относится сварка 40х стали, стали 30хгса, стали 35хгса и прочих других марок.

    Читайте также  Наждачная бумага для полировки металла

    Что из себя представляет конструкционная сталь? По составу это очень интересный металл. Он состоит из различных примесей, в частности фосфора и серы. Чем этих компонентов больше в составе, тем ненадежнее будет сталь, так что нужно следить за этим показателем. Конструкционная сталь может быть обыкновенной, качественной, высококачественной и особо высококачественной.

    Как вы понимаете, последний тип конструкционной стали содержит минимум примесей, за счет чего удается получить по-настоящему качественный и прочный металл. Ну а в обычной конструкционной стали примесей больше всего, она считается самой недолговечной. Кстати, у этой классификации есть еще отдельные подгруппы (они отличаются по наличию в составе некоторых дополнительных химических компонентов). Но мы не будем подробно расписывать классификацию, чтобы не запутать вас.

    Именно из-за возможной хрупкости конструкционной стали из нее чаще всего изготавливают изделия, которые не будут подвергаться серьезным механическим нагрузкам в процессе работы. Теперь перейдем к теме, как выполняется сварка изделий из конструкционной стали, например, сварка стальных труб.

    Для начала нужно прокалить заготовку в печи. Так вы добьетесь большей пластичности металла и устраните его чрезмерное напряжение. Как и в предыдущем случае, рекомендуем использовать инвертор и электроды с покрытием. Для наших целей отлично подойдут стержни марки УОНИ 13/55. Их можно легко найти в любом магазине, они стоят недорого и с их помощью возможна даже сварка стальных трубопроводов, не говоря о более мелких изделиях.

    Выбор способа

    Для домашнего применения, когда на изделие не будет возлагаться большая ответственность, применяют самый простой способ – дуговую сварку. Ведь это самый дешевый метод, который не требует особой подготовки. Для сварки стали 40х электроды требуются специально предназначенные для этого дела. В промышленности для ответственных объектов применяют электродуговую сварку с аргоном. Несмотря на высокую себестоимость, это один из самых надежных методов, который обеспечивает длительный срок службы конструкции. Чтобы сделать процесс более дешевым, можно использовать газовую сварку с помощью ацетилена. Результат будет очень схожим, а в плане создания потолочных и вертикальных швов еще и более удобным. Другие виды и способы сварки металла применяются достаточно редко.

    Сварка стали 40Х аргоном

    Вне зависимости от выбранного способа следует тщательно подготовить поверхность перед свариванием.»

    Свариваемость стали 40Х и ее свойства

    Металл плохо сваривается. Если сам процесс плавления и образования сварочной ванны происходит еще относительно нормально, так как здесь проявляется лишь повышенная вязкость, но весь ряд проблем, которые возникают на шве после окончания, зачастую приводят к его негодности для эксплуатации. Сварка стали 40хн отлично проявляет ее свойства к отпускной хрупкости. Во время самой сварки, а также после нее могут появляться трещины и прочие дефекты, в том числе и деформации. Это возникает из-за резких перепадов температуры, которые вызваны электрической дугой, что особенно заметно, когда происходит сварка тонкого металла электродом. Также это получается при образовании напряжений, которые получаются из-за недостаточного обеспечения защиты. Таким образом, дополнительные действия нужны как перед сваркой, так и после нее.

    Сварка стали 40Х

    Выбор инструмента

    Критерий при выборе материала сварочной проволоки или электрода – ровно один. Их металл должен максимально соответствовать составу того, который идет в заготовках. Следует только обращать внимание на толщину, чтобы она соответствовала толщине деталей, так как глубина приваривания должен быть максимальной из-за сложностей в податливости данной марки стали. Более важным параметром является защита. Сварка стали 40х полуавтоматом должна поддерживаться средой защитного газа, а при ручной – на электродах должно быть покрытие, рассчитанное на работу с этой маркой стали. Тут подойдут электроды марки Э85, у которых имеется пониженное содержание водорода в покрытии, а также которые стойки к образованию трещин при работе со сложными металлами.

    Режимы

    Чтобы повысить качество соединения, следует использовать уже проверенные параметры, которые рассчитаны для каждой толщины заготовки и соответствующего положения шва. Это существенно облегчит процесс работы.

    Диаметр электрода, мм Пространственное положение сварочного шва
    нижнее вертикальное потолочное
    3 90…120 80…100 80…100
    4 140…170 130…150 130…150
    5 180…220 150…180

    Технология сварки стали 40х

    Первым делом происходит подготовка металла, которая включает в себя зачистку и обезжиривание. Затем следует зафиксировать все детали и можно приступать к подогреву. Это помогает избежать температурной деформации. Подогрев стоит осуществлять до тех пор, пока поверхность не изменит цвет. После этого можно приступать к свариванию. Металл будет тягучим, так что движения может понадобиться совершать с усилием, чтобы обеспечить тщательное перемешивание деталей. Здесь требуется опыт работы с этим материалом. Шов можно наносить беспрерывно. По окончании процесса стоит прогревать это место с помощью газовой горелки в течение нескольких минут, чтобы не образовалось напряжений и весь водород испарился. Температура подогрева должна составлять от 300 до 500 градусов Цельсия.

    Прокат стали 40Х

    Для подогрева желательно использовать тот же газ, что и для сварки.»

    Контроль качества шва

    Контроль качества сварного соединения регулируется по ГОСТ 3242-69. Контроль наружных дефектов проводится при помощи внешнего осмотра металла. Для определения внутренних дефектов могут применять рентгеноскопию, которая покажет наличие раковин и трещин, если они есть. Также применяется магнитографический метод и ультразвуковой анализ.

    Вследствие напряжений трещины могут появляться не сразу, а через некоторое время, так что такие методы контроля должны проводиться на следующие сутки.»

    Сварка легированной стали

    Легированные стали одни из самых популярных. Их главная особенность — это состав. В него добавляют различные легирующие компоненты, благодаря которым стали можно придать желаемые свойства и характеристики. Проще говоря, за счет легирующих добавок появляется возможность подстроить состав под свои нужды.

    При необходимости такую сталь можно сделать прочнее, долговечнее и лучше. Вы в прямом смысле можете изменить ее физико-химические свойства, просто добавив в состав легирующие элементы.

    Еще несколько достоинств легированной стали: повышенная жаропрочность, устойчивость к коррозии (не на уровне нержавейки, конечно, но все же устойчивость высокая). Для сварки такого типа сталей можно применять дуговую сварку и электроды, в составе которых содержится фтор и кальций. Но мы рекомендуем газовую сварку. Она сложнее, но при этом позволяет получить лучшее качество соединения.

    Технология газовой сварки, конечно, отличается от классической сварки полуавтоматом или инвертором. Здесь тепло образуется не за счет электрической дуги, а за счет сварочного пламени. Оно образуется в момент, когда горючий газ смешивается с кислородом и сгорает. Технология сварки углеродистых сталей с помощью газа требует сноровки и опыта. Но это не значит, что вы не можете экспериментировать. Потренируйтесь на ненужном куске металла перед тем, как выполнить основные работы.

    Сварка закаленной стали с сырой

    #1 Us1981

    • Участник
    • Cообщений: 285
    • Город: Рыбинск

    #2 Rust_eze

    Если швырять, бросать и стучать по ним не будете, то будет нормально держатся. А если что грубое, то обязательно лопнет по шву, не сразу но может.

    #3 Sakhalin_Cat

    Так а варить будете, утянет втулочки на кондукторе, криво станет и сверла ломать будете. Проще сырые приварить, просверлить, а потом резаком оголовки втулок закалить. Или приварить болвашки, потом просверлить, расточить и каленые запресовать.

    Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 05 Март 2015 06:50

    #4 MityMouse

    Us1981 , Технологически верно будет как Sakhalin_Cat , сказал. Сначала сырыми варим (отверстия во втулках можно предварительно обработать, оставив припуск на обработку посадочных мест под свёрла), затем калим и отпускаем, затем обрабатываем в размер.

    #5 мутный

    #6 Us1981

    Сварка низколегированной стали

    Низколегированные (они же зачастую и низкоуглеродистые) стали — металлы, содержащие в своем составе крайне небольшое количество легирующих элементов (обычно, не более 2-3%). В большей степени состоят из железа, небольшого количества углерода и различных примесей.

    К низколегированным сталям принято относить кремний, никель, вольфрам, алюминий, медь и многие другие металлы. Кстати, на нашем сайте мы посвятили несколько статей сварке алюминия и особенностям проведения работ. Мы также рассказывали о сварке меди. Прочтите эти статьи, чтобы войти в курс дела.