Дуговая сварка низколегированных конструкционных сталей. Технологические мероприятия, способствующие снижению склонности сварных соединений к образованию холодных трещин.

Следует отметить, что небольшое содержание углерода в сталях способствует получению не только необходимых показателен пластичности и вязкости, но и делает их пригодными для дуговых способов сварки.

Нужные эксплуатационные характеристики стали получают после закалки при температуре 900- 950^вС, при которой образу­ются мелкодисперсный мартенсит и другие промежуточные зака­лочные структуры, и последующем отпуске при температуре 600 - 720°С.

Низколегированные высокопрочные стали, как и стали повы­шенной прочности, не склонны к образованию горячих трещин. Вместе с тем они в большей степени по сравнению со сталями по­вышенной прочности реагируют на термический цикл ручной лу­говой сварки, что сказывается на структурно-фазовых превраще­ниях в зоне термического влияния. Под воздействи­ем термического цикла при определенных условиях и режимах сварки могут активно проходить не только процессы, приводящие к образованию хрупких закалочных структур (на участках пере­кристаллизации), но и процессы, вызывающие разупрочнение ме­талла (на участке, нагреваемом до температуры отпуска стали) и потерю вязкости (на участке перегрева). При этом воздействие термического цикла сварки на характер структурно-фазовых пре­образований металла неоднозначно. Термический цикл, способст­вующий появлению закалочных структур, что наблюдается при высоких скоростях охлаждения металла и рассматривается как от­рицательноеявление, одновременно тормозит развитие превраще­ний, приводящих к разупрочнению и снижению вязкости стали, что является положительным фактором, способствующим полу­чению равноценного сварного соединения, и наоборот.

Таким образом при установлении параметров ручной дуго­вой сварки высокопрочных сталей, которые должны укладывать­ся в достаточно узкий цифровой интервал, необходимо считаться не только с возможностью появления в зоне термического влия­ния в недопустимом количестве хрупких закалочных структур, но также с разупрочнением стали, из-за коагуляции и растворе­ния упрочняющей фазы, и падением вязкости, связанным с ак­тивным ростом зерна. В большинстве случаев именно последний фактор является определяющим, в связи с чем предпочтение от­дают режимам и условиям сварки, ограничивающим пребывание металла в области высоких температур (на участке перегрева). Это достигается рациональным сочетанием температуры подогре­ва и погонной энергии (режимов сварки). В данном случае при­нимают во внимание тот факт, что подогрев в меньшей степени влияет па длительность пребывания металла выше заданной тем­пературы, чем погонная энергия сварки.

Последующую термическую обработку сварных соединений не проводят, если она не предусмотрена специально для снятия остаточных напряжений.

Отсутствие последующей термической обработки, повышен­ная чувствительность к термическому циклу сварки и к образова­нию холодных трещин, а также высокая ответственность изготав­ливаемых из сталей этого класса конструкций предъявляют дополнительные требования к выбору, подготовке к сварке и хра­нению используемых при сварке электродов. Электроды должны обеспечить не только получение равнопрочных сварных соедине­ний в состоянии после сварки, но и гарантировать при соответствующей прокалке получение металла шва с очень низким содер­жанием диффузионного водорода — не более 3-5 мл/100 г. Это могут быть электроды только с основным покрытием. Одновре­менно при производстве сварочных работ должны реализовываться мероприятия по предотвращению в максимально возможной степени попадания влаги как источника водорода в зону дуги.

Поскольку некоторые марки высокопрочных сталей средней и большой толщины могут быть склонны к образованию ламелярных трещин, ручную дуговую сварку тавровых и угловых соединений из листового проката необходимо выполнять с уче­том и этой особенности.