Сварка в защитных газах.
Этот процесс находит широкое применение при изготовлении как тонколистовых конструкций из низко- и среднелегированных высокопрочных сталей, так и конструкций из металла средней и большой толщины. Конструктивные элементы подготовки кромок под сварку в среде защитных газов следует выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 14771-76. В зависимости от разновидностей способа сварки в защитных газах подготовка кромок должна быть различной.
При сварке теплоустойчивых сталей используют в основном два способа сварки в защитных газах: аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродом и дуговую сварку плавящимся электродом в среде С02.
Ручную аргонодуговую сварку применяют как в заводских, так и в монтажных условиях при сварке корневых слоев кольцевых швов труб поверхностей нагрева котлов и паропроводов, когда сварку осуществляют без подкладных колец. Автоматическую сварку используют главным образом для сварки неповоротных стыков паропроводов в условиях монтажа. При этом для сварки хромомолибденовых сталей применяют присадочные проволоки Св-08ХМ, Св-08ХГСМА, а для сварки хромомолибденованадиевых сталей - Св-()8ХМФА и Св-08ХГСМФА.
При сварке в углекислом газе в составе проволоки обязательно, кроме легирующих элементов, должны присутствовать элементы- раскислители - кремний и марганец (иногда титан). Поэтому при сварке хромомолибденовых сталей применяют сварочную проволоку Св-08ХГСМА, а для сварки хромомолибденованадиевых сталей - проволоку Св-08ХГСМФА.
К технологическим особенностям сварки закаливающихся высокопрочных сталей в защитных газах следует отнести тщательную осушку газа с целью предельного снижения содержания водорода в металле шва, а также использование режимов и техники сварки, обеспечивающих понижение скорости остывания сварных соединений. Эти меры необходимы для повышения стойкости сварных соединений против образования трещин. В качестве защитных газов применяют преимущественно С02 и Аг, а также смесь Аг + С02.
Сварку в Аг производят неплавящимся вольфрамовым электродом и в меньшей мере - плавящимся электродом, в основном для изготовления ответственных конструкций из среднелегированных высокопрочных сталей. Сварку в С02 и смеси Аг +С02, как правило, осуществляют плавящимся электродом. При этом для сварки используют проволоки Св-ЮГСМТ, Св-10ХГСН2МТ, Св-08ХЗГ2СМ и др. Режимы сварки выбирают обычно такие же, как и для низколегированных сталей. Металл толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок за один проход, а толщиной более 4 мм - с разделкой кромок за несколько проходов. Сварку металла толщиной до 10 мм выполняют без предварительного подогрева, а более 10 мм - с предварительным подогревом.
Иногда для исключения подогрева и термообработки при сварке среднелегированных высокопрочных сталей в защитных газах (в большинстве случаев инертных или их смесях с активными газами) используют низкоуглеродистые легированные проволоки, например Св-ОЗХГНЗМД или аустенитные высоколегированные - Св-08Х20Н9Г7Т, Св-08Х21Н10Г6, Св-10Х16Н25АМ6 и др. Однако при этом равнопроч- ности металла шва и свариваемой стали получить не удается. Обеспечить равнопрочность сварного соединения можно за счет эффекта контактного упрочнения мягкого металла шва. В этом случае работоспособность сварного соединения при данном соотношении свойств мягкой прослойки (шва) и основного металла определяется относительной толщиной мягкой прослойки. Эффект контактного упрочнения в наиболее полной степени может быть реализован при применении так называемой щелевой разделки, представляющей собой стыковое соединение с относительно узким зазором.
Отсутствие толстой шлаковой корки на поверхности шва позволяет выполнять многопроходную полуавтоматическую сварку в защитных газах короткими и средней длины участками (каскадом, горкой), сократить до минимума перерыв между наложением слоев многослойного шва и тем самым обеспечить образование благоприятной структуры в околошовной зоне. Все это позволяет успешно применять сварку в защитных газах для соединения металла средней и большой толщины и в ряде случаев отказаться от предварительного подогрева.
Высокое качество сварных соединений из закаливающихся высокопрочных сталей толщиной 3...5 мм достигают применением автоматической аргонодуговой сварки с поперечными перемещениями непла- вящегося электрода. Как правило, предусматривают выполнение сварного соединения в два слоя. Первый слой выполняют без присадки с полным проплавлением кромок стыка и формированием обратного валика. Сварку осуществляют без поперечных перемещений электрода. Для увеличения глубины проплавления иногда привлекают активирующие флюсы, которые наносят тонким слоем на свариваемые кромки посредством прочерчивания узкой полоски специальным стержнем- карандашом. При сварке второго слоя неплавящемуся электроду придают низкочастотные поперечные колебания (3...4 кол/с амплитудой 2,5...3,5 мм) и осуществляют механическую подачу присадочной проволоки. Возможен и третий слой со стороны обратного валика, который выполняют также с поперечными колебаниями электрода, но без подачи присадочной проволоки на небольшом режиме для обеспечения плавного перехода от металла обратного валика к основному металлу. Для сварки сталей 25ХГСА, ЗОХГСА в качестве присадочных материалов применяют проволоки марок Св-18ХМА, Св-18ХГС. Для сталей 30Х2ГСНВМА, 42Х2ГСНМА широко используют проволоки Св- 20Х2ГСНВМ, Св-20ХСНВФАВД.
