ЗАО "Сварочные технологии"

Из кованых сталей для конструкций, изготовляемых электрошлаковой сваркой, чаще всего применяются стали 30, 35 и 45.

Эти стали содержат в своем составе 0,27-0,50% углерода и обладают пределом прочности 5061 кГ/мм².

В большинстве случаев это полые цилиндрические заготовки с толщиной стенки 80-350 мм и внутренним диаметром 400-1500 мм, т. е. такие заготовки, у которых кольцевые швы должны выполняться электрошлаковой сваркой. Из этих поковок изготовляют, например, цилиндры мощных гидропрессов (рис. 141), валы гидротурбин (рис. 142) и другие весьма ответственные изделия.

(рис. 141) Цилиндр мощного гидропресса, изготовляемый с применением электрошлаковой сварки

(рис. 142) Вал гидротурбины, изготовляемый с применением электрошлаковой сварки

Поковки из высокоуглеродистой стали имеют весьма жесткие соединения, и при их сварке нужно получить металл шва с довольно высокими прочностными характеристиками.

Из-за высокого содержания углерода в свариваемом металле и большой жесткости соединения в процессе сварки или вскоре после нее возникает хрупкое разрушение сварного соединения в околошовной зоне основного металла. Для предупреждения таких дефектов электрошлаковую сварку цилиндрических заготовок с толщиной стенки более 100 мм следует выполнять с предварительным подогревом до 100-150°С. Предварительный подогрев может быть общим (в печи) или местным. Местный подогрев можно получить газовым пламенем или с помощью накладных электропечей.

Для предупреждения хрупкого разрушения сваренных цилиндрических изделий очень важно также обеспечить медленное охлаждение их после сварки. Поэтому лучше всего эти изделия еще горячими подавать в печь на термообработку. Изделия из сталей 30, 35 и 45 должны подвергаться нормализации с последующим высоким отпуском.

Высокое содержание углерода в свариваемом металле и большая жесткость соединения способствуют также образованию трещин в металле шва, особенно в месте его замыкания. Поэтому сварку таких швов следует выполнять на пониженном токе.

Наиболее значительно приходится снижать ток в месте замыкания шва. Последнее обстоятельство, а также специфика техники сварки кольцевых швов требуют более сложного режима, чем при сварке обычных стыковых швов. В табл. 97 приведен рекомендуемый режим сварки кольцевых швов на изделиях с толщиной стенки 350 мм.

Таблица 97. Оптимальный режим электрошлаковой сварки кольцевых швов на изделиях с толщиной стенки 350 мм

При высоком содержании углерода в свариваемом металле повышается содержание углерода и в металле шва, особенно в том случае, если сварка выполнялась с глубоким проплавлением кромок. Благодаря этому при сварке поковок из стали 30, 35 и 45 необходимые механические свойства металлу шва (несмотря на довольно высокие их значения) можно обеспечить легированием только марганцем.

Электрошлаковая сварка поковок в большинстве случаев выполняется проволокой Св-10ГА. При этом металл шва после нормализации с последующим отпуском по прочности не уступает свариваемому металлу, а по пластичности значительно его превосходит.