Сварка в углекислом газе сталей типа «хромансиль»

Из всей группы сталей типа «хромансиль» (25ХГС, ЗОХГС, ЗОХГСН) в настоящее время сваривают в углекислом газе только первые две.

По технологии сварки, разработанной для тонколистовой стали ЗОХГС, может свариваться также и тонколистовая (толщиной до 6 мм) сталь 25ХГС.

В зависимости от условий работы сварные конструкции из стали ЗОХГС подвергают специальной термической обработке (с целью получения высокой прочности) или только отпуску. В обоих случаях технология сварки должна обеспечивать получение сварных швов, не уступающих по механическим свойствам после соответствующей термической обработки основному металлу.

При термической обработке в основном выполняется закалка в масле с температурой 880°С и последующий отпуск при 520°С.

Иногда сварные соединения подвергают более сложной термической обработке: отпуску при температуре 660°С (выдержка до 1 ч, охлаждение на воздухе), нормализации при 910°С (выдержка 20 мин), закалке в масле с 910°С (выдержка 20 мин) и последующему отпуску при 500-560°С (выдержка 45 мин, охлаждение на воздухе).

В некоторых случаях ограничиваются только отпуском при 600-660°С с выдержкой при этой температуре в течение 1 часа и последующим охлаждением на воздухе.

После отпуска сварные соединения из стали ЗОХГС должны иметь следующие механические свойства: предел текучести не менее 32 кГ/мм2, предел прочности не менее 62 кГ/мм2, ударную вязкость металла шва не менее 5 кГ · м/см2. После полной термической обработки сварные соединения из этой стали должны обладать пределом текучести не менее 85 кГ/мм2, пределом прочности не менее 110 кГ/мм2, ударной вязкостью металла шва не менее 4,5 кГ · м/см2.

Тонкий металл обычно сваривают однослойными швами, а иногда и с дополнительной подваркой корня шва, металл большой толщины сваривают многослойными швами. Состав электродной проволоки, применяемый для сварки стали ЗОХГС в углекислом газе, зависит от требуемой прочности сварного соединения, а также от толщины свариваемой стали и количества слоев шва.

При однопроходной сварке сталей ЗОХГС и 25ХГС толщиной до 6 мм с полным проваром металл шва в значительной степени легируется углеродом, хромом и марганцем, содержащимися в основном металле. Поэтому в данном случае могут быть использованы стандартные электродные проволоки Св-18ХГСА (с содержанием углерода не более 0,18%), Св-18ХМА, Св-10ХГ2С и Св-08Г2С. Полученные сварные соединения после отпуска при температуре 560-660°С обладают равнопрочностью и удовлетворительной пластичностью.

Для сварки в углекислом газе толстолистовой стали ЗОХГС в несколько слоев рекомендуется использовать проволоку Св-08ХЗГ2СМ. Сварные швы после полной термической обработки (нормализации при 910°С, закалки в масло с 910°С, отпуска при 500°С) имеют предел текучести 91-105 кГ/мм2, предел прочности 114-123 кГ/мм2, относительное удлинение 12-14%, относительное сужение 41-51%, ударную вязкость 4,8-6,0 кГ · м/см2. Угол загиба стандартных плоских образцов из металла толщиной 10 мм составляет 40-70°.

Сталь ЗОХГС толщиной до 10 мм можно сваривать без предварительного подогрева, но с обязательным последующим немедленным отпуском. При большей толщине металла и жесткости соединений, препятствующих усадке шва, необходим предварительный подогрев изделия при температуре 200-300°С в зависимости от толщины свариваемого металла и жесткости соединений.