业务, 行业

钢焊接性：分类。钢基的可焊性

钢是主要的结构材料。它是一种具有各种杂质的铁 - 碳合金。组成其组成的所有组件都会影响锭的性能。金属的技术特点之一是能够形成高质量的焊接接头。

确定钢的可焊性的因素

钢的可焊性评估是根据主要指标的值 - C _eq的碳_当量。这是考虑碳和碱性合金元素含量对接头特性的影响程度的条件系数。

钢的可焊性受以下因素的影响：

碳含量。
有害杂质的存在。
兴奋剂程度
微观结构类型
环境条件
金属厚度

最有说服力的参数是化学成分。

可焊性组分配钢

考虑到所有这些因素，钢的可焊性具有不同的特性。

可焊性钢的分类。

良好（C值≥0.25％）：低碳钢零件; 不依赖于产品的厚度，天气条件，准备工作的可用性。
满意（0,25％≤Ceq≤0.35％）：焊接结构的环境条件和直径有限制（空气温度为-5℃，无风天气，厚度可达20mm）。
限制（0,35％≤Сeq≤0,45％）：对于形成优质焊缝，先前的加热是必要的。它促进“光滑”的奥氏体转变，形成稳定的结构（铁素体 - 珠光体，贝氏体）。
不良（C eq≥0.45％）：如果没有金属边缘的先前的温度制备以及随后的焊接结构的热处理，则不可能形成机械稳定的焊接接头。为了产生必要的微结构，需要额外的加热和平滑冷却。

焊接焊接组使得可以轻松浏览焊接特定铁 - 碳合金的技术特征。

热处理

根据钢的可焊性和相应的技术特点，可以通过连续的温度影响来校正焊接接头的特性。热处理有四种主要方式：硬化，回火，退火和归一化。

最常见的是淬火和回火硬度和焊缝同时强度，减轻应力，防止开裂。回火的程度取决于材料和所需的性能。

在筹备工作期间对金属结构进行热处理：

退火 - 减轻金属内的压力，确保其柔软度和顺应性;
以前的加热是为了最小化温差。

温度效应的合理管理允许：

准备工件（通过研磨颗粒去除所有内部应力）;
降低冷金属温度下降;
通过对微观结构的热校正来提高焊接对象的质量。

通过温度差异校正性质可以是局部的或一般的。边缘通过气体或电弧设备加热。为了加热整个部件并平稳冷却，使用特殊的炉子。

微观结构对性能的影响

热处理工艺的本质是基于晶锭内部的结构变换及其对固化金属的影响。因此，当加热到727℃的温度时，它是混合的粒状奥氏体结构。冷却方法确定转换选项：

在炉内（速度1℃/ min） - 形成硬度为约200HB（布氏硬度）的珠光体组织。
在空气中（10˚C/ min） - 山梨醇（铁素体 - 珠光体颗粒），硬度300НВ。
油（100℃/分钟） - 耐磨石（铁素体 - 渗碳体显微组织），400HB。
水（1000˚C/ min） - 马氏体：固体（600НВ），但是脆性针结构。

焊接必须具有足够的硬度，强度，塑性的定性指标，所以焊接的马氏体特性是不能接受的。低碳合金具有铁素体，铁素体 - 珠光体，铁素体 - 奥氏体组织。中碳和中合金钢是珠光体。高碳和高合金 - 马氏体或铁素体，这对于导致铁素体 - 奥氏体的外观很重要。

低碳钢焊接

碳钢的可焊性由碳和杂质的量决定。它们能够燃烧，变成气态，并产生低质量的缝合缝隙。硫和磷可以沿着谷物的边缘集中，增加结构的脆弱性。焊接最简单化，但是，需要采用单独的方法。

正常质量的碳素钢分为A，B，B三组，B组金属进行焊接。

符合GOST 380-94标准的钢种 VSt1 - VSt4的焊接性，其特征是没有限制和附加要求。直径达40mm的零件的焊接不加热。品牌可能指标：D-锰含量增加; Kp，ps，cn - “沸腾”，“半安静”，“平静”。

低碳优质钢以碳值代表百分之一百，表示脱氧度和锰含量（GOST 1050-88）：钢10（10kp，10ps，10g），15（15kp，15ps，15g），20（也是20kp， 20ps，20G）。

为了确保焊接质量，需要用碳C和锰锰进行焊接槽的饱和过程。

焊接方式：

手动电弧使用特殊的，初始煅烧电极，直径为2至5 mm。类型：E38（中等强度），E42，E46（强度高达420 MPa），E42A，E46A（复合结构的强度高，特殊条件下的操作）。在直流电作用下，使用OMM-5和SSSI 13/45棒焊接。借助于电极ММ-7，ОМА-2，СМ-11的工作，可以用任何特性的电流进行。
气焊。最常见的是不可取的，但可能的。使用填充线Sv-08，Sv-08A，Sv-08HA，Sv-08GS进行。右侧焊接薄的低碳金属（d 8mm），厚（d 8mm）。通过归一化或退火可以消除接缝性能的缺点。

在不加热的情况下进行低碳钢的焊接。对于简单形式的细节没有限制。体积和网格对于防风是重要的。复杂的物体应在至少5°C的温度下在商店内焊接

因此，对于等级为ВСт1-ВСт4，钢10 - 钢20的焊接性良好，实际上没有限制，需要标准的单独选择焊接方法，电极类型和电流特性。

中碳和高碳结构钢

合金与碳的饱和度降低了其形成良好化合物的能力。在电弧或气体火焰的热效应过程中，硫沿着颗粒的边缘积聚，导致发红，并且磷冷冷。材料最常用锰掺杂。

这包括用于不同冶金生产的普通质量VS4，VST5（GOST 380-94），定性25,25G，30,30G，35,35G，40,45G（GOST 1050-88）的结构钢。

工作的本质是减少焊池中的碳含量，使其中的金属与硅和锰饱和，以确保最佳技术。重要的是不要让碳过量损失，这可能导致机械性能的不稳定。

中碳含量高的焊接工艺特点：

边缘主要加热至100-200°C，宽度可达150 mm。只有等级ВСт4和钢25在没有额外加热的情况下进行焊接。对于具有良好可焊性的中碳，在工作开始之前进行完全归一化。对于高碳预备退火是必要的。
在恒定电流下，使用尺寸为3至6mm的涂覆煅烧电极（OZS-2，UONI-13/55，ANO-7）进行电弧焊接。可以在通量或保护气体（CO ₂ ，氩气）的介质中工作。
气体焊接通过渗碳火焰左手法进行，先前加热至200℃，均匀的乙炔低功率供应。
部件的强制热处理：硬化和回火或单独回火以最小化内部应力，防止开裂，软化硬化的马氏体和铁素体结构。
接触点焊不受限制。

因此，中高碳结构钢在至少5℃的环境温度下几乎不受限制地焊接。在较低的温度下，必须进行初始加热和高质量的热处理。

低合金钢焊接

合金钢是在熔化期间用各种金属饱和以获得特定性能的钢。几乎所有这些都对硬度和强度有积极的影响。铬和镍是耐热和不锈钢合金的一部分。钒和硅提供弹性，它们用作制造弹簧和弹簧的材料。钼，锰，钛增加耐磨性，钨 - 红色。同时，对零件的性能产生积极的影响，损害了钢的可焊性。此外，马氏体组织的硬化和形成程度增加，内应力和接头裂纹形成的风险。

合金钢的可焊性也取决于其化学成分。

低合金低碳2GS，14G2,15G，20G（客人4543-71），15HSND，16G2AF（GOST 19281-89）焊接良好。在标准条件下，完成工艺后不需要额外的加热和热处理。但是，有一些限制：

窄范围的允许热条件。
工作应在至少-10℃的温度下进行（在低于大气温度但不低于-25℃，预热到200℃的条件下）。

可能的方法：

电弧焊直流功率为40〜50A，电极E55，E50A，E44A。
使用填充焊丝Sv-08HA，Sv-10GA焊剂自动电弧焊。

09G2S，10G2S1钢的焊接性也良好，与合金12GS，14G2,15G，20G，15HSND，16G2AF相同的要求和可行方法。合金09G2S，10G2S1的一个重要特征是直径达4厘米的部件不需要制备边缘。

中等合金钢的焊接

中等合金钢20ХГСА，25ХГСА， 35ХГСА（гость4543-71）对形成无应力接缝产生更显着的阻力。它们属于具有令人满意的可焊性的组。它们需要预热到150-200℃的温度，多层接头，在焊接操作结束时进行淬火和回火。实施方案：

考虑到更薄的边缘在工作中更难硬化的事实，电弧焊接时的电流强度和电极直径严格根据金属的厚度来选择。因此，当产品直径为2-3mm时，电流值应在50-90A的范围内。使用4-6mm电极时，反向极性的直流强度增加到200A。使用带有纤维素或氟化钙保护涂层的棒（Sv-18HGSA，Sv-18XMA）。
当在二氧化碳保护气体中工作时，需要使用直径可达2 mm的S-08G2S，S-10G2，S-10GSMT，S-08X3G2SM导线。

通常对于这些材料，使用氩弧法或埋弧焊。

耐热和高强度钢

焊接工作与耐热铁碳合金12Minder，12Х1М1Ф，25Х2М1Ф，15Х5ВФ必须进行预热到300-450°C的温度，最终硬化和高回火。

电弧焊接采用层叠式多层接缝设计，采用煅烧涂层电极УОНИИ13 /45МХ，ТМЛ-3，ЦЛ-30-63，ЦЛ-39。
使用添加剂Sv-08HMFA，Sv-18KhMA的乙炔供应气体焊接100 dm ³ / mm。管接头采用整个接头的先前气体加热进行。

当焊接中等掺杂高强度材料14H2GM，14X2GMRB时，必须遵循与耐热钢相同的规则，同时考虑到一些细微差别：

仔细修剪边缘和使用罐头。
高温煅烧电极（达450°C）。
预热至150°C，厚度超过2厘米。
接缝缓慢冷却

高合金钢

焊接高合金钢时，需要使用特殊技术。这些包括一系列不锈钢，耐热和高温合金，其中一些：09H16N4B，15H12VNMF，10X13SU，08H17N5MZ，08H18G8N2T，03H16N15MZB，15H17G14A9。钢的可焊性（GOST 5632-72）是指第4组。

高碳高合金钢的焊接性能：

由于其导热性低，有必要将电流平均降低10-20％。
焊接时应进行间隙，电极尺寸可达2mm。
减少磷，铅，硫，锑的含量，通过使用特殊涂层棒增加钼，钒，钨的数量。
需要形成接缝的混合微观结构（奥氏体+铁素体）。这确保了焊缝金属的延展性和内部应力的最小化。
在焊接前夕强制加热边缘。温度选择在100至300℃的范围内，这取决于结构的微观结构。
电弧焊接中涂层电极的选择由部件的晶粒类型，性质和工作条件决定：对于奥氏体钢12Х18Н9：УНИНИИ13 /НЖ，ОЗЛ-7，ОЗЛ-14，涂层为СН-06Х19Н9Т，S-02Х19Н9; 马氏体钢20Х17Н2：УОННИИ10Х17Т，АН-В-10与涂层Sv-08Х17Т; 对于奥氏体铁素体钢12Х21Н5Т：ЦЛ-33与涂层Sv-08Х11В2МФ。
在气体焊接中，乙炔进料应对应于70-75 dm ³ / mm的值，所用填料线为Sv-02Kh19N9T，Sv-08Kh19N10B。
使用NZH-8可能在助焊剂下工作。

钢焊接性 - 相关参数。这取决于金属，其微观结构和物理性质的化学组成。因此，要形成高质量的连接的能力可以通过刻意的技术方法，专用设备和工作绩效情况进行调整。