Материалы с содержанием легирующих элементов от 10 до 55% относятся к категории высоколегированных сталей. Кроме того, выделяются высоколегированные сплавы на основе железа, никеля и никелевой основы. Состав этих материалов подробно описан в ГОСТ 5632-72, включая 94 марки сталей и 22 марки сплавов. Существуют различные системы их классификации, однако наиболее распространенной является классификация по типам легирующих добавок. Согласно этому подходу, выделяют следующие виды высоколегированных сталей:

1. Хромистые стали.
2. Хромомарганцевые стали.
3. Хромоникелевые стали.
4. Хромоникелемарганцевые стали.
5. Хромомарганцеазотистые стали.

Следует также упомянуть о наиболее распространенных высоколегированных сплавах, таких как никелевые, никелехромистые, никелехромовольфрамовые и никелехромокобальтовые сплавы. Эти материалы обладают уникальными полезными свойствами и находят широкое применение в производстве ответственных деталей, требуя особых методов сварки.

Режим сварки

Сварные швы из различных видов сталей (хладостойких, жаропрочных и коррозиестойких) подвергаются разнообразным требованиям, в зависимости от целей их использования. Для достижения желаемых свойств шва применяются различные режимы сварки, которые совместно с последующей термообработкой обеспечивают нужный результат.

Высоколегированные стали характеризуются низким коэффициентом теплопроводности, что может приводить к перегреву как в области самого сварного шва, так и вокруг него. Это повышает вероятность глубокого проплавления и деформаций металла. Еще одной особенностью таких сталей является высокое электрическое сопротивление, что может вызывать перегрев сварочного электрода или проволоки. Для компенсации этих особенностей используются следующие режимы сварки:

• Максимальная концентрация тепловой энергии.
• Сокращенная длина сварочного электрода или проволоки.
• Увеличенная скорость подачи сварочного электрода.
• Сниженная плотность сварочного тока.

Примером может служить ситуация, когда толщина материала для сварки составляет 2 мм. В таком случае выбирают электрод диаметром 2 мм и длиной 150–200 мм. Сварочную операцию выполняют при токе от 30 до 50 ампер.

Как правильно выбрать электрод

Сварка высоколегированных сталей требует учета разнообразных аспектов, влияющих на качество сварных швов. Электроды с основным покрытием неподходят для сварки аустенитных сталей, так как вызывают науглероживание шва, что ухудшает его устойчивость к межкристаллической коррозии. Это явление вызвано наличием мрамора в покрытии этих электродов. Вместо этого, для сварки высоколегированных сталей, используются электроды с рутило-основным и рутило-флюоритноосновным покрытием.

Аустенитные стали включают четыре типа: аустенитные, ферритные, мартенситные и дуплексные. Главной особенностью аустенитных сталей является их способность сохранять твердость при тепловых воздействиях. В данную группу входят сплавы, работающие в серной кислоте, и сплавы серии 300, используемые для изготовления посуды. Стали 309 и 310 применяются при высоких температурах.

Стандарт ГОСТ 2246–70 включает 41 марку сварочной проволоки для высоколегированных сталей, включая Св-04Х19Н9, Св-05Х19Н9Ф3С2 и другие. ГОСТ 10052–75 предоставляет 49 типов электродов, включая Э-02Х19Н9Б, Э-04Х20Н9 и другие. Многообразие типов сварочной проволоки и электродов обусловлено разнообразием требований к сварным швам. Разные условия эксплуатации требуют различных характеристик сварного соединения, и соответствующие марки электродов и проволоки подбираются в зависимости от микроструктуры и марки свариваемой детали.

Важно отметить, что сварка высоколегированных сталей требует определенных знаний и опыта. В домашних условиях, где требования к надежности соединения не так высоки, можно практиковать сварку таких материалов, зная их марку и используя таблицы для выбора электродов.

Выбор флюса

Для создания надежных и качественных сварных соединений высоколегированных сталей широко используется технология сварки под слоем флюса. Однако данная методика может быть успешно применена лишь при сварке в нижнем положении. Множество марок флюса было разработано для сочетания с различными марками свариваемых материалов, и их правильный выбор играет значительную роль. Примером может служить состав флюса марки НЖ-8, который содержит следующие компоненты:

• Мрамор (28%)
• Фарфор (30%)
• Ферромарганец (10%)
• Ферросилиций (6%)
• Ферротитан (6%)
• Двуокись титана (20%)

Такой флюс способствует успешному процессу сварки и образованию качественных сварных швов.

Выбор защитного газа

Процесс сварки был рассмотрен нами в предыдущих описаниях, и остается лишь отметить, что при сварке высоколегированных сталей также используются те же защитные газы: аргон, гелий и смеси, в основе которых лежит аргон. Заметно улучшается удобство выполнения работ благодаря повышенной стабильности сварочной дуги. Сочетанием различных газов или их смесей, а также добавлением других типов газов, можно существенно влиять на характеристики сварного шва и околошовной зоны.

Материал подготовлен при поддержке сайта https://moscow.planetasvarki.ru/

Другие статьи в этой категории: