§ 74. Сварка углеродистых конструкционных сталей

Низкоуглеродистые стали, содержащие до 0,2% углерода, свариваются без ограничений при использовании типовых сварочных материалов. В зависимости от степени ответственности свариваемого изделия пользуются Электродами типов Э38, Э42 и Э42А.

Электроды Э38 применяются для изготовления неответственных изделий, электроды Э42 - для ответственных и Э42А - для особо ответственных изделий. Для сварки изделий из толстых листов (5δ≥15 мм) и в неудобных для сварщика положениях (монтажная сварка в строительстве) следует использовать электроды с повышенной прочностью наплавленного металла типов Э46 и Э46А.

Это требование объясняется тем, что выполнение многослойных швов больших сечений в неудобных положениях трудно осуществить без внутренних пороков. Гарантия прочности соединений достигается применением электродов, дающих повышенную прочность металла шва.

Причины образования пор, непроваров, подрезов при сварке низкоуглеродистых сталей рассматриваются в гл. XXV. Швы, соединяющие низкоуглеродистые стали, выполненные всеми видами дуговой и газовой сварки, обладают вполне удовлетворительной стойкостью против образования трещин.

Среднеуглеродистые стали, содержащие от 0,2 до 0,45% углерода, свариваются с серьезными ограничениями, чтобы при сварке не образовались трещины. Стали марок ВСт4 различной степени раскисления и различных категорий и сталь марки 25 при неправильно выбранном тепловом режиме сварки могут образовать трещины, главным образом в угловых швах или в первом слое многослойного стыкового шва, сваренного с обязательным зазором, в последних швах изделий с большой жесткостью, а также если сварка выполняется при низких температурах окружающего воздуха.

Сварку стали Ст4 следует выполнять с относительно низкими скоростями охлаждения металла шва. Трещины могут возникнуть в наплавленном металле, тогда как в зоне термического влияния их, как правило, не бывает.

Сталь Ст5 содержит от 0,29 до 0,37% углерода, поэтому свариваемость этой стали хуже свариваемости стали Ст4. Изделия из стали Ст5 нужно сваривать с дополнительным подогревом. Лучше всего дополнительный нагрев изделия производить одновременно по двум сторонам от оси шва на расстоянии 50 - 70 мм до температуры 100 - 200°С; для листов толщиной до 15 мм температура подогрева составляет 100°С, для более толстых листов - 200°С.

Высокую стойкость металла шва против трещин и необходимые механические свойства сварочного соединения обеспечивают электроды УОНИИ43/45 и УОНИИ-13/55, АНО-7, АНО-8, AHQ41, АНО-19 и др.

Еще более худшей свариваемостью обладают стали Стб и 40. Изделия из этой стали дополнительно нагреваются при сварке и после сварки термически обрабатываются в печи.

Из высокоуглеродистой стали (С=0,46-0,70%) сварные конструкции, как правило, не изготовляют. Эта сталь применяется в литых деталях. Необходимость сварки может возникнуть при наплавке и ремонтных работах. В этом случае применяют те же приемы сварки, что и для других плохо сваривающихся сталей (предварительный или сопутствующий подогрев и последующая термообработка).