СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАЛЕЙ

Малоуглеродистые стали обычно хорошо свариваются любыми методами сварки. Сварка сталей с повышенным содержанием угле­рода и легированных сталей обычно сопряжена с некоторыми до­полнительными трудностями по сравнению со сваркой малоуглеро­дистых сталей. Эти дополнительные трудности выражаются в явле­ниях закалки с повышением твёрдости и снижением пластичности, в образовании трещин, в недопустимых изменениях химического со­става и физических свойств металла в зоне сварки.

К малоуглеродистым сталям в сварочной технике обычно отно­сят стали с содержанием углерода не свыше 0,25% при умеренном содержании марганца (не свыше 0,9%) и кремния (не свыше 0,4%). К углеродистым относят стали с содержанием углерода свыше 0,25% при умеренном содержании легирующих элементов. Легиро­ванные или специальные стали содержат специальные легирующие элементы, например хром, вольфрам, никель, молибден, не вводи­мые в углеродистые стали, или же увеличенные количества мар­ганца и кремния, содержащихся и в углеродистых сталях.

Легированные стали могут быть разделены на низколегирован­ные и высоколегированные. В низколегированных содержание леги­рующих элементов обычно не превышает 3—4%, содержание угле­рода, как правило, незначительно и соответствует примерно мало­углеродистым сталям. Низколегированные стали применяются пре­имущественно как конструкционные стали повышенной прочности. В высоколегированных сталях содержание легирующих элементов может доходить до 20—30 и более процентов. Содержание углерода может меняться в широких пределах.

Высоколегированные стали часто обладают особыми физиче­скими свойствами, определяющими применение этих сталей. Коли­чество различных легированных сталей, применяемых современной промышленностью, очень велико.

Различные стали, естественно, обладают различной сваривае­мостью. Сталей, не сваривающихся, не существует, любая сталь может быть сварена как с такой же, так и со всякой другой сталью. Но одни стали свариваются легко многими способами свар­ки без применения сложных технических приёмов, давая высоко­качественное сварное соединение по показателям механических и других свойств, удовлетворяющее техническим условиям. Другие же стали, хотя и свариваются, но при нормальных обычных при­ёмах сварки дают сварное соединение пониженного качества, на­пример хрупкое, склонное к образованию трещин, нестойкое про­тив коррозии и т. п.

Для получения удовлетворительного сварного соединения таких сталей приходится прибегать к усложнённым техническим приёмам: предварительному подогреву, последующей термообработке, приме­нению специальных присадочных материалов, флюсов и т. д.

О сталях, сваривающихся хорошо, дающих качественное сварное соединение при нормальных стандартных приёмах сварки, говорят, что они обладают хорошей свариваемостью. О сталях же, которые могут быть удовлетворительно сварены лишь с использованием сложных технических приёмов, говорят, что они обладают плохой свариваемостью. На свариваемость, помимо химического состава стали, влияют её структура, способ получения, термическая и меха­ническая обработка, которую сталь прошла перед сваркой, и т. д. Для оценки свариваемости сталей в различных отраслях промыш­ленности существуют различные пробы на свариваемость. Образец сваривается определённым образом в особо жёстких условиях и затем обследуется на трещины, на твёрдость металла зоны. влия­ния и т. д.

Пробы на свариваемость имеют весьма условный характер и дают разные результаты для различных методов аварки, различных толщин металла и т. д., поэтому и не существует единой общепри­нятой пробы на свариваемость, а имеются отдельные пробы, при­годные лишь для определённых производств. Любая оценка свари­ваемости стали имеет условный характер, и по мере развития сва­рочной техники многие стали из плохо сваривающихся становятся хорошо сваривающимися. Классификация легированных сталей по химическому составу затруднительна как по разнообразию и слож­ности применяемых составов, часто включающих три, четыре и бо­лее легирующих элементов, так и вследствие того, что стали с при­мерно одинаковыми физическими свойствами часто имеют различ­ный химический состав. Для оценки свариваемости легированных сталей в большинстве случаев удобнее классифицировать их по структуре в нормализованном состоянии. По этому признаку стали могут быть разделены на пять основных классов: 1) перлитные,

2) мартенситные; 3) аустенитные; 4) карбидные; 5) ферритные. Су­

ществуют, кроме того, переходные и промежуточные типы сталей, но в общем деление легированных сталей на классы по указанной. схеме оказывается полезным для оценки их свариваемости.