Влияние легирующих элементов на свариваемость стали.

Легирующие элементы оказывают существенное влияние на показатели свариваемости стали. Увеличение содержание элементов, повышение закаливаемости, сопровождается снижением сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин. Элементы упрочняющие твердый раствор способствуют, как правило, снижению ударной вязкости металла в околошовном участке ЗТВ сварных соединений.

Углерод (С) – одна из важнейших примесей, определяющая прочность, пластичность, закаливаемость и др. характеристики стали. Содержание углерода в сталя до 0, 25% не снижает свариваемости. Более высокое содержание " С" приводит к образованию закалочных структур в металле зоны термического влияния (далее по тексту – ЗТВ) и появлению трещин.

Сера (S) и фосфор (P) – вредные примеси. Повышенное содержание " S" приводит к образованию горячих трещин – красноломкость, а " P" вызывает хладноломкость. Поэтому содержание " S" и " P" в низкоуглеродистых сталях ограничивают до 0, 4÷ 0, 5%.

Кремний (Si) присутствует в сталях как примесь в к-ве до 0, 3% в качестве раскислителя. При таком содержании " Si" свариваемость сталей не ухудшается. В качестве легирующего элемента при содержании " Si" – до 0, 8÷ 1, 0% (особенно до 1, 5%) возможно образование тугоплавких оксидов " Si", ухудшающих свариваемость.

Марганец (Mn) при содержании в стали до 1, 0% – процесс сварки не затруднен. При сварке сталей с содержанием " Mn" в к-ве 1, 8÷ 2, 5% возможно

появление закалочных структур и трещин в металле ЗТВ.

Хром (Cr) в низкоуглеродистых сталях ограничивается как примесь в количестве до 0, 3%. В низколегированных сталях возможно содержание хрома в пределах 0, 7÷ 3, 5%. В легированных сталях его содержание колеблется от 12% до 18%, а в высоколегированных сталях достигает 35%. При сварке хром образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали. Хром способствует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки.

Никель (Ni) аналогично хрому содержится в низкоуглеродистых сталях в количестве до 0, 3%. В низколегированных сталях его содержание возрастает до 5%, а в высоколегированных – до 35%. В сплавах на никелевой основе его содержание является пре­валирующим. Никель увеличивает прочностные и пластические свойства стали, оказывает положительное влияние на свариваемость.

Ванадий (V) в легированных сталях содержится в количестве 0, 2÷ 0, 8%. Он повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует повышению прокаливаемости.

Медь (Сu) содержится в сталях как примесь (в количестве до 0, 3% включительно), как добавка в низколегированных сталях (0, 15 до 0, 5%) и как легирующий элемент (до 0, 8÷ 1%). Она повышает коррозионные свойства стали, не ухудшая свариваемости. [4]