Сварка углеродистой стали

Способность металлов и сплавов к сварке оценивают по их свариваемости. Под свариваемостью понимают возможность образования
при сварке плотных герметичных швов с требуемыми прочностными
и физико—химическими свойствами. Не все металлы и сплавы обладают хорошей свариваемостью. Обычно высокая теплопроводность,
низкий коэффициент линейного расширения, нечувствительность к термическому изменению цикла, малая усадка обусловливают хорошую свариваемость металлов и сплавов.

Лучшей свариваемостью облачают металлы, способные образовывать друг с другом непрерывный ряд твердых растворов. Хуже свариваются металлы с ограниченной растворимостью в твердом состоянии. Совершенно нельзя сваривать методом плавления те металлы,
которые вовсе взаимно не растворяются в твердом состоянии или образуют хрупкие соединения. Эти металлы подвергают сварке давлением
или вводят при сварке промежуточный металл, который способен
растворяться в обоих основных.

На свариваемость сталей решающим образом влияют их химический состав, физические свойства и термическая обработка перед
сваркой.

Углерод сильно влияет на качество сварного шва. Повышение содержания углерода сказывается на прочности, твердости и вязкости
шва. С увеличением содержания углерода в стали сверх 0,3% повышается самозакаливаемость переходной зоны основного металла, и
сталь становится более хрупкой. При газовой сварке влияние углерода
проявляется значительно меньше, чем при дуговой.

Углеродистые конструкционные стали хорошо свариваются любым способом при содержании до 0,25% С и удовлетворительно при содержании до 0,55% С. Для получения высокого
качества сварных швов при электродуговой и газовой сварке этих сталей надо правильно выбирать режим сварки и обеспечивать надежную
защиту наплавленного металла от воздействия воздуха.

Конструкционные стали при содержании углерода свыше 0,35%
склонны к образованию закалочных трещин при сварке, требуют подогрева и последующей термической обработки. Применение присадочного металла с низким содержанием углерода позволяет избежать
закалки шва; прочность шва можно обеспечить легированием металла
навариваемого шва марганцем, кремнием и другими элементами в необходимых количествах. Фосфор при содержании более 0,04% повышает хрупкость сварного шва. Сера отрицательно влияет на свариваемость стали, вызывая красноломкость металла вследствие образования легкоплавкой эвтектики, которая располагается между зернами. С увеличением содержания серы (более 0,04%) наблюдается
образование трещин особенно при газовой сварке.

Низкоуглеродистые стали сваривают покрытыми электродами при
толщине металла от 2 до 40 мм стыковым и угловыми способами сварки. Автоматическую сварку целесообразно применять при толщине
от 2 до 50 мм для стыковых и угловых швов преимущественно большой
протяженности. При толщине стали от 3 до 10 мм целесообразно применять сварку в защитных газах. При толщине металла от 20 до
1000 мм применяют электрошлаковую сварку. Контактная сварка
применяется для тонких листов от 0,001 до 5 мм.