Caractéristiques de la technologie de soudage de divers matériaux. Aciers alliés de soudage

Au débuten étudiant les possibilités de l’arc électrique, le scientifique russe Nikolai Nikolayevich Benardos a complété la combinaison d’éléments métalliques et d’aciers simples. En conséquence, avec l'apparition de nouveaux types d'acier, il est devenu nécessaire d'élargir la liste des électrodes pour le soudage de différents types d'acier. Depuis de nombreux scientifiques russes et étrangers, depuis la fin du XIXe siècle, des recherches ont été menées sur l'utilisation d'une électrode à tige de fusion, de composition chimique similaire à celle du métal à souder.

Grades d'électrodes de soudage

Actuellement appliquéplus de deux cents types d'électrodes  nécessaires pour souder les nuances d'acier correspondantes.  Parmi celles-ci, la primauté appartient aux électrodes de soudage consommables pour electro soudage à l'arcdont le noyau est un fil de soudure en carbone, allié ou fortement allié.

Les composants de soudage les plus populaires sur le marché sont les électrodes pour le soudage des aciers au carbone, car ce type d'acier est largement utilisé pour créer structures métalliques  (marques telles que St0 St1kp, St1ps, St1sp, St2kp, St2ps, St2sp, StZkp, StZps, StZsp, StZGps, StZGsp, St4kp, St4ps, St4sp, St5ps, St5sp, St5Gps, Stbps, Stbsp etc.). Les électrodes largement utilisées pour le soudage des aciers au carbone incluent à leur tour des marques telles que UONI, MP, OZS et ANO. Chacune d'elles a ses propres paramètres et caractéristiques, et compte tenu de la présence de certains avantages:

- électrodes de la marque UONII 13/55   etUONII 13/45   avoir un faible niveau de projections de métal, ce qui est important en raison des caractéristiques de la structure chimique du carbone;

- électrodes de la marque MR-3S   et MP-3   ils ont le même avantage et sont également très simples au travail et permettent un soudage de haute qualité et en toute sécurité, même pour un débutant.

- électrodes de la marque OZS-12 , OZS-6   et OZS-4   caractérisé par une couture attrayante et uniforme et capable de travailler avec une surface oxydée.

- électrodes de marque ANO-21   minimise également les éclaboussures et fournit une combustion à l'arc puissante et stable.

Donc pour le soudage acier au carbone  Les électrodes des marques suivantes UONI 13/45, UONI 13/55, ANO-21, OZS-4, OZS-6, OZS-12, MP-3, MP-3S sont largement utilisées.

Selon la classification actuelle des métaux, la teneur en carbone de l'acier à faible teneur en carbone ou à faible teneur en carbone ne dépasse pas 0,25%. L'acier à faible teneur en carbone a également ses propres spécificités qui affectent le choix de l'électrode. Le meilleur dans ce type de travail a fait ses preuves:

- électrodes de marque ANO-4   fournir une bonne couture commerciale sans pores ni fissures;

- électrodes de marque ANO-6   assez facile en opération et assure l'application d'une couture solide

Les électrodes des qualités suivantes ANO-4 et ANO-6 sont largement utilisées pour le soudage d'acier à faible teneur en carbone.

En raison de leurs propriétés mécaniques, les aciers faiblement alliés des nuances telles que: 09Г2, 09Г2С, 0СНД, 17Г1С, 16Г2АФ, 10ХНДП, 15НДП, 0СНД, 15ХСНД, etc., sont appliqués partout. Les aciers faiblement alliés se caractérisent par une grande sensibilité aux effets de la température pendant le soudage; par conséquent, les nuances d'acier suivantes ont été développées pour le fonctionnement de ce type d'acier:

- électrodes de marque UONII 13/45   et UONII 13/55   empêcher l'ébullition du bain de soudure et minimiser les éclaboussures;

- électrodes de la marque OZS-6   et OZS-4   caractérisé par une couture attrayante et uniforme et la capacité de travailler avec une surface oxydée.

Pour le soudage des aciers faiblement alliés, les électrodes des marques suivantes UONII 13/55, UONII 13/45, OZS-6 et OZS-4 sont largement utilisées.

Les aciers alliés couramment utilisés comprennent les nuances 15X, 20X, 30X, 35X, 38XA, 40X, 45X, 50G, 12HN, 20HN, 40HN, 14HGN, 19HGN, 20HGNM, 30XM, etc. Acier allié, en fonction de l'inclusion de composants d'alliage, il est divisé par fonction en aciers de construction et en aciers dotés de propriétés spéciales, utilisés dans divers environnements. Par conséquent, lors du soudage, les électrodes de soudage ont des exigences spécifiques.

Les électrodes des marques TML-1U, TML-3U et TML-5 sont conçues pour le travail sur les aciers alliés résistant à la chaleur. Ces marques d'électrodes sont caractérisées par une combustion à l'arc stable et puissante, ainsi que par une bonne séparation de la croûte de laitier.

Les aciers fortement alliés sont utilisés dans les structures et équipements à forte demande en résistance à la chaleur, tendance à la formation de corrosion avec protection contre les contraintes chimiques et mécaniques et autres paramètres. Les aciers couramment utilisés avec des paramètres nommés comprennent les nuances suivantes: 08N18H10, 08Kh18N10T, 12X18N10T, 08Kh18N12T, 08Kh18N12B, 08H22N6T, 10H23N18, X20N14C2, 20H20N14C2, 20H25N20C2, etc.

- électrodes de la marque TsL-11 Conçu pour le soudage des aciers utilisés dans les environnements corrosifs. Le joint qui en résulte résiste à la corrosion, est durable et a un aspect attrayant. Ceci est assuré par la faible teneur en gaz et diverses impuretés nocives.

- électrodes de la marque OZL-6   utilisé pour les métaux avec des exigences de résistance élevée Ils vous permettent d'effectuer des travaux sur un arc court et de limiter l'occurrence de la carburation. Le joint appliqué peut supporter des températures allant jusqu'à 1000 degrés Celsius.

Le travail de la fonte a ses caractéristiques propres en raison de la faible résistance et de la quasi-plasticité de ce matériau. La principale difficulté avec soudureah avec les produits en fonte est la détérioration de la résistance mécanique due aux effets thermiques. Par conséquent, lors du soudage et du surfaçage produits en fonte  Des grades d'électrodes ont été développés pour pouvoir prendre en compte cette spécificité:

- électrodes de la marque OZCH-2   sont largement utilisés pour le soudage de la fonte dont la base en cuivre contient de la poudre de fer, confère une résistance particulière, conserve sa viscosité et confère des propriétés plastiques au joint.

Le revêtement est réalisé dans les cas où il est nécessaire de réparer ou de réparer les dommages, après l’usure ou lors du traitement associé à l’attribution de propriétés physiques et chimiques supplémentaires à la surface métallique. À ces fins, les électrodes ont été développées dans un but particulier:

- Électrodes T-590   vous permet d’éliminer et de prévenir l’usure abrasive ultérieure de la surface de travail. Ils sont plutôt économiques et faciles à utiliser, et fournissent également des résultats durables et de grande qualité.

En plus des marques citées électrodes de soudure, il existe encore une grande variété de variétés conçues pour une nuance d’acier particulière et avec certaines conditions de soudage. Toutes ces variétés de marques sont conçues pour répondre à la demande en constante évolution résultant de l'amélioration de la qualité des produits finis. Dans ces conditions, la tâche de chaque fabricant produits de soudure  est la qualité maximale des électrodes pour répondre aux exigences modernes. C'est pourquoi notre société surveille en permanence les nouveaux développements dans le domaine de la métallurgie et introduit de nouveaux types d'électrodes capables de fournir des joints de soudure de haute qualité.

Les aciers de construction faiblement alliés et faiblement carbonés sont généralement utilisés pour la fabrication de structures soudées critiques.

En réponse au cycle thermique, l'acier faiblement allié à faible teneur en carbone diffère peu de l'acier ordinaire à faible teneur en carbone. Les différences consistent principalement dans une tendance un peu plus grande à former des structures de durcissement dans le métal soudé et dans la zone affectée par la chaleur à des vitesses de refroidissement élevées. Soudure à faible teneur en carbone aciers faiblement alliésPar exemple, 09G2S, 17G1S, 14HGS, etc., ont non seulement une structure ferrite-perlite, mais également à des vitesses de refroidissement élevées, de la martensite, de la bainite et de l'austénite résiduelle sont présentes dans les joints de ces aciers. La martensite présente dans de tels joints est sans structure et la bainite est un mélange de carbure ferritique à dispersion élevée. Le nombre de ces composants structurels varie en fonction du cycle de température de soudage. Avec une diminution de l'apport de chaleur, la quantité de tamis de martre, de bainite et d'austénite résiduelle dans le métal fondu augmente et leur dispersion augmente. Ainsi, le nombre de structures de trempe dans les soudures sur acier au silicium-manganèse à faible teneur en carbone avec une épaisseur de 12 mm lors du soudage avec apport de chaleur E = 4 kcal / cm et vitesse de refroidissement dans la plage de températures comprise entre 400 et 600 ° C, approximativement égal à 4,5 ° C / s, est de 10- 11%.
  Dans les coutures réalisées avec un apport de chaleur important, le nombre de ces structures diminue fortement. La structure des coutures sur le même acier avec un apport de chaleur de 13 kcal / cm et une vitesse de refroidissement d’environ 0,5 à 0,6 ° C / s se compose uniquement de ferrite et de perlite. De la martensite et de la bainite se forment également dans la zone proche de la soudure des joints soudés, par exemple l'acier 14HGS, dont la quantité lors du soudage de cet acier est maximale (environ 3%) dans la zone de surchauffe et diminue avec l'éloignement de la ligne de fusion.
Avec un petit nombre de structures de trempe, leur influence sur les propriétés mécaniques des joints soudés est insignifiante en raison de la disposition uniforme et désorientée de ces composants dans une base ferritique souple. Cependant, avec l'augmentation de la proportion de telles structures dans la zone soudée et affectée thermiquement, la ductilité du métal et sa résistance à la rupture fragile se détériorent brusquement. Un alliage supplémentaire d’acier avec du manganèse, du silicium et d’autres éléments favorise la formation de structures de trempe dans les joints soudés. Par conséquent, le mode de soudage de la plupart des aciers faiblement alliés est limité à des limites plus étroites (en termes de valeur d'entrée de chaleur) que pour le soudage d'acier à faible teneur en carbone. Dans certains cas, par exemple, lors de micro-alliages avec du vanadium, du vanadium et de l'azote, ainsi que d'autres éléments, la tendance des aciers faiblement alliés à produire des grains dans la zone affectée par la chaleur pendant le soudage est négligeable.
  Pour déterminer la réaction de l'acier faiblement allié au cycle thermique de soudage, un ensemble d'essais est réalisé. Afin de réduire le ramollissement dans la zone affectée par la chaleur, les aciers faiblement alliés améliorés thermiquement doivent être soudés avec le plus faible apport de chaleur possible.
  Pour assurer la résistance uniforme du métal de soudure avec le métal de base, on obtient principalement en le dopant avec des éléments provenant du métal de base. Parfois, pour augmenter la résistance et la résistance à la rupture fragile, le métal de soudure est en outre allié à travers le fil de soudure.
  La résistance du métal fondu aux fissures de cristallisation lors du soudage des aciers faiblement alliés est légèrement inférieure à celle des aciers faiblement carbonés, en raison de l'effet négatif accru du carbone sur certains éléments d'alliage, tels que le silicium. On obtient une résistance accrue à la fissuration en réduisant la teneur en carbone, en soufre et en certains autres éléments de la soudure en utilisant fil de soudure  avec une teneur réduite en ces éléments, ainsi que le choix d'une technologie de soudage appropriée (séquence de joints assurant une forme de pénétration favorable) et une conception rationnelle du produit.

4.1. Technologie de soudage avec électrodes enrobées.

En soudage à l'arc manuel avec des électrodes en métal revêtues, l'arc de soudage brûle d'électrode en produit, en faisant fondre les bords du produit à souder et en faisant fondre le métal de la tige d'électrode et le revêtement de l'électrode (figure 1). La cristallisation du métal de base et du métal de la tige d'électrode forme une soudure.

Fig.2. Schéma de soudage recouvert d'une électrode en métal

L'électrode est constituée d'une tige d'électrode et d'un revêtement d'électrode (voir Figure 1).

Avantages de la méthode:

Simplicité d'équipement;

La possibilité de souder dans toutes les positions spatiales;

La possibilité de souder dans des endroits difficiles à atteindre;

Transition rapide et ponctuelle d'un type de matériau à un autre;

Large gamme de métaux soudés.

Les inconvénients de la méthode:

Coûts de matériel et de temps élevés pour la préparation de la soudeuse;

La qualité joint soudé  et ses propriétés sont en grande partie déterminées par le facteur subjectif;

Faible productivité (proportionnelle au courant de soudage, une augmentation du courant de soudage entraîne la destruction du revêtement de l'électrode);

Conditions de travail nuisibles et difficiles.

Applications rationnelles:

Soudage sur l'installation;

Soudez les coutures neprotyazhennyh.

La technologie de soudage des aciers faiblement alliés à faible teneur en carbone avec électrodes revêtues diffère peu de la technologie de soudage des aciers à faible teneur en carbone. La nature de la préparation des arêtes, les modes de soudage, l’ordre des coutures qui se chevauchent sont presque les mêmes. Les mitaines lors de l'assemblage doivent être réalisées avec les mêmes électrodes que lors du soudage du joint principal et ne doivent être appliquées qu'aux endroits où se trouve le joint.
  Les aciers faiblement alliés sont principalement soudés avec des électrodes revêtues de fluorure de calcium de types E42A et E50A, qui offrent une résistance plus élevée à la formation de fissures de cristallisation et des propriétés plastiques améliorées par rapport aux autres types d'électrodes. Pour les aciers à souder à faible teneur en carbone (par exemple, 09G2), dans certains cas, des électrodes avec un revêtement de rutile sont utilisées, par exemple, AH0-1 (type E42T). Les électrodes les plus largement utilisées sont UONI-13/45, SM-11, ANO-8 (type E42A) et UONI-13/55, DSK-50, ANO-7 (type E50A), qui assurent la résistance et la ductilité du métal fondu aux niveaux de propriétés du principal métal.
  La résistance élevée du métal de soudure lors du soudage avec des électrodes E42A est obtenue par la transition d'éléments d'alliage dans la soudure à partir du métal de base et par la vitesse de refroidissement accrue de la soudure. Pour le soudage de joints annulaires de pipelines fonctionnant à des températures allant jusqu'à -70 ° C, par exemple en acier 10G2, des électrodes VSN-3 (type E50AF) revêtues de fluorure de calcium sont utilisées.
Les coutures soudées avec des électrodes enrobées ont, dans certains cas, une résistance réduite à la corrosion dans l’eau de mer, ce qui réduit considérablement les propriétés de performance des cuves soudées, des racks en mer et d’autres structures. ) en raison de la faible participation du métal de base dans le métal de ces couches. Pour augmenter la résistance à la corrosion, le métal soudé doit être allié au chrome.

4.2. Technologie de soudage à l'arc submergé.

Dans ce procédé de soudage, un arc électrique brûle sous un matériau en vrac granulaire appelé flux de soudage (Figure 2).

Fig. 3. Schéma de soudage sous flux

Sous l'action de la chaleur de l'arc, le fil d'électrode et le métal de base, ainsi qu'une partie du flux, fondent. Dans la zone de soudage, une cavité est formée, remplie de vapeurs de métal, de flux et de gaz. La cavité gazeuse est délimitée dans la partie supérieure par la coque du flux fondu. Le flux fondu, entourant la cavité gazeuse, protège l’arc et le métal en fusion dans la zone de soudage des effets nocifs de l’environnement, et effectue un traitement métallurgique du métal dans le bain de soudure. Comme vous enlevez arc de soudure  le flux fondu qui réagit avec le métal fondu se solidifie, formant une croûte de scories sur le joint. Une fois le processus de soudage et de refroidissement terminé, la croûte de scories se sépare facilement du métal de soudure. La partie non consommée du flux est assemblée par un dispositif pneumatique spécial dans un appareil à flux et est utilisée ultérieurement pour le soudage.

Avantages de la méthode:

Performance accrue;

Perte minimale de métal d'électrode (pas plus de 2%);

Pas d'éclaboussure;

Protection maximale de la zone de soudure;

Sensibilité minimale à l'oxyde;

Petite surface écaillée du métal fondu en raison de la grande stabilité de l'arc;

Les dispositifs de protection contre le rayonnement lumineux ne sont pas nécessaires, car l’arc brûle sous une couche de flux;

La faible vitesse de refroidissement du métal confère des propriétés mécaniques élevées au métal de soudure;

Faibles coûts de formation;

Il n'y a pas d'influence du facteur subjectif.

Les inconvénients de la méthode:

Travailler avec la production, le stockage et la préparation des flux de soudage;

Les difficultés de réglage de la position de l'arc par rapport aux bords du produit soudé;

Effets indésirables pour l'opérateur;

Il n’est pas possible de souder dans toutes les positions spatiales sans équipement spécial.

Applications:

Soudage en atelier et conditions d'installation;

Soudage des métaux de 1,5 à 150 mm et plus;

Soudage de tous métaux et alliages, métaux dissemblables
Dans la plupart des cas, les mêmes matériaux de soudage sont utilisés que pour le soudage des aciers à faible teneur en carbone: flux fondus AN-348-A, OST-45 (soudage à un arc), AN-60 (soudage à arc multiples à vitesse accrue), ainsi que fils à souder Sv-08GA et Sv-10G2. Pour le soudage des aciers micro-alliés, par exemple, 15G2AF, dans certains cas, le flux AN-22 à faible teneur en silicium est utilisé en combinaison avec les fils Sv-08KhM et Sv-UNMA. Cependant, les coutures sont moins résistantes aux fissures de cristallisation, ce qui rend recommandée le soudage avec préchauffage. Pour assurer les propriétés plastiques du métal de soudure de coin et de la zone affectée thermiquement au niveau des propriétés du métal de base, il convient de sélectionner la section transversale de la soudure en fonction de l'épaisseur du métal soudé. Parfois, le soudage est effectué avec deux arcs dans des bains séparés. Il est également recommandé d'effectuer des soudures multicouches sur un métal épais avec deux arcs. Lors du soudage avec un arc, avant de chauffer la première couche, le métal de base est chauffé à une température de 150-200 ° C. Expérimentalement, une relation est établie entre l'épaisseur du métal de base et la section transversale de la soudure
  Le métal des soudures soudées sous le flux, en raison de la part importante du métal de base et de la teneur suffisante en éléments d'alliage, présente une résistance à la corrosion dans l'eau de mer supérieure à celle du métal des soudures soudées avec des électrodes enrobées de la composition habituelle.

4.3. Technologie de soudage dans une électrode consommable sous gaz blindé.

Lors du soudage des électrodes consommables dans gaz protecteur  (Figure 3) Dans la zone de l’arc brûlant entre l’électrode consommable (fil de soudure) et le produit, un gaz protecteur est introduit dans la buse afin de protéger le métal du bain de soudure, les gouttes de métal de l’électrode et le métal cristallisé des effets des gaz en atmosphère active. La chaleur de l'arc fait fondre les bords du produit à souder et le fil d'électrode (soudage). Le métal en fusion du bain de soudure, lorsqu’il se cristallise, forme une soudure.

Fig.4. Système de soudage à gaz protecteur

Lors du soudage de gaz de protection avec une électrode consommable, un fil de soudure de composition chimique similaire au métal de base est utilisé comme métal pour électrode. Le choix du gaz de protection est déterminé par son inertie vis-à-vis du métal soudé ou par l'activité contribuant à l'affinage du métal du bain de soudure. Les gaz monoatomiques inertes (argon, hélium et leurs mélanges) sont utilisés pour le soudage des métaux non ferreux et des alliages à base de ceux-ci. L'azote peut être utilisé pour souder le cuivre et le cobalt. Le dioxyde de carbone est utilisé pour le soudage des aciers de différentes classes, mais comme le dioxyde de carbone est impliqué dans les processus métallurgiques, contribuant à la frénésie des composants en alliage et des composants désoxydants (silicium, manganèse), il convient de sélectionner le fil de soudage avec son contenu accru. Dans certains cas, il est conseillé d'utiliser un mélange de gaz inertes et actifs pour augmenter la stabilité de l'arc, améliorer la formation de la soudure, modifier ses paramètres géométriques et réduire les éclaboussures.

La soudure dans des gaz blindés avec une électrode consommable est effectuée sur un courant constant. inversion de polaritéparce que en courant alternatif en raison du fort refroidissement de la colonne à arc avec un gaz de protection, l’arc peut être interrompu. La vitesse d'alimentation du fil détermine la force du courant de soudage.

Pour le soudage de gaz blindés avec une électrode consommable, un pourcentage élevé de pertes de métal par électrode dues à la perte de carbone et aux éclaboussures est caractéristique.

La pulvérisation est favorisée par le type de transfert de métal de l'électrode, en fonction des paramètres du mode de soudage (Figure 4):

Gouttelette;

Mixte;

Petite gouttelette

Lors du transfert goutte à goutte du métal de l'électrode, une petite quantité de projections se forme, en raison de courts-circuits peu fréquents mais prolongés de l'entrefer. La chaleur volumétrique élevée des grosses gouttes permet une connexion fiable avec la surface du métal en cours de soudage.

Lors du transfert mixte de métal électrode, on observe une formation maximale de projections (la perte par projection peut atteindre 20-30%). Ce phénomène est également associé à des courts-circuits de la coupure entre le métal d'électrode en fusion et à la formation de gouttelettes de différentes masses et vitesses dans l'intervalle entre électrodes. Dans la gamme des courants de soudage dans lesquels se produit un transfert de métal mixte électrode / électrode, le soudage n'est pas effectué.

Fig.5. Types de transfert de métal d'électrode

Les pertes de pulvérisation les plus faibles sont observées dans le cas du transfert atomisé du métal de l'électrode. Dans une certaine gamme de courants de soudage (densité des courants de soudage), le transfert du métal de l'électrode devient un atome réduit (caractère du jet). Formée à l'extrémité de l'électrode, avec ce processus, la goutte ne s'étire pas et n'augmente pas tant qu'elle n'entre pas en contact avec le métal de base, ce qui ne provoque pas de courts-circuits, d'explosions ni de projections.

Avantages de la méthode:

Augmentation de la productivité (par rapport au soudage à l'arc avec des électrodes enrobées);

Il n'y a pas de pertes de cendre, les coûts de temps pour changer les électrodes sont éliminés;

Protection fiable de la zone de soudure;

Sensibilité minimale à l'oxyde;

L'absence de croute de scories;

La possibilité de souder dans toutes les positions spatiales.

Les inconvénients de la méthode:

Pertes importantes de métal d'électrode dues aux déchets et aux éclaboussures (5% à 7% des déchets, 10 à 30% lors des éclaboussures);

Rayonnement d'arc puissant;

Limite de courant de soudage;

Le soudage est possible uniquement sur courant continu.

Applications:

Soudage de tôles et métaux d'épaisseur moyenne (jusqu'à 20 mm);

La possibilité de souder des aciers de toutes classes, des métaux non ferreux et des alliages, des métaux dissemblables.

Il s'agit principalement du soudage semi-automatique dans le dioxyde de carbone. En pratique, les mêmes matériaux de soudage sont utilisés que pour le soudage d'acier à faible teneur en carbone. Ainsi, l'acier 14HGS, 10HSND, 09G2S est soudé par fil à souder Sv-08G2S. Lorsque le soudage monocouche et le soudage ne comportent pas plus de deux ou trois couches, le fil Sv-12GS peut être utilisé.
  Le soudage semi-automatique dans le dioxyde de carbone est également effectué avec des fils fourrés PP-AN4 et PP-AN8. Le fil PP-AN8 peut être utilisé pour le soudage automatique. Les soudures soudées avec du fil PP-AN8, par exemple sur l'acier 09 092, ont la même résistance que le métal de base et présentent des caractéristiques plastiques améliorées.
  Pour augmenter la résistance à la corrosion des joints soudés dans l'eau de mer, le fil à souder Sv-08KHG2S est utilisé, lequel fournit un alliage supplémentaire du métal soudé avec du chrome.

4.4 Technologie de soudage électro-laitier.
  Le soudage par glissement électrolytique est particulièrement applicable dans la fabrication de produits de grandes dimensions en aciers faiblement alliés 09G2S, 16GS, 15HSND et 14G2 d'une épaisseur de 30 à 100 mm et, dans certains cas, d'une épaisseur allant jusqu'à 160 mm. Le soudage est effectué à l'aide du flux AN-8 avec les fils Sv-08GS, Sv-10G2, moins souvent Sv-12GS. Le métal de soudure constitué des fils Sv-08A et Sv-08GA est moins durable que le métal de base.
L'utilisation de modes avancés permet d'abandonner souvent le traitement thermique à haute température (normalisation) des structures soudées réalisées par soudage sous laitier. Par exemple, l’acier 16GS d’une épaisseur de 50 mm est soudé avec une alimentation accélérée en fil de soudure avec une vitesse accrue des déplacements transversaux de l’électrode et un long temps de maintien des curseurs. Le mode de soudage approximatif est le suivant:
Courant continu, A .... 900
  Tension, V .... 42
  Le nombre d'électrodes .... 1
  Vitesse de dévidage du fil, m / h .... 576
  Vitesse de déplacement de l'électrode, m / h .... 75
  La durée d'exposition des curseurs, avec .... 6
  La profondeur du bain de laitier, mm .... 50
  Départ sec d'une électrode, mm .... 70
Le mode de déplacement choisi de l’électrode permet d’aligner la profondeur du bain de soudure sur l’épaisseur du métal. À cet égard, le débit d'alimentation du fil de soudage peut être considérablement augmenté sans risque de formation de fissures de cristallisation dans les joints. À son tour, une augmentation de l'alimentation en fil et, par conséquent, de la vitesse de soudage réduit la surchauffe de la zone affectée par la chaleur. Les propriétés des joints soudés en acier 16GS, réalisés avec du fil Sv-10G2 sous flux de AN-8 dans le mode indiqué et après revenu à 650 ° C, sont presque identiques à celles utilisées pour le soudage à l'arc de métaux de même épaisseur.

Les aciers faiblement alliés ont été très utilisés du fait qu’ils, dotés de propriétés mécaniques améliorées, permettent de fabriquer des structures de bâtiment plus légères et plus économiques. Les nuances d'acier 15HSND, 14G2, 09G2S, 10G2S1, 16GS, etc. utilisées pour la fabrication de diverses structures de structures industrielles et civiles sont utilisées pour la fabrication d'armatures pour structures en béton armé et de tubes soudés, l'acier 18G2S, 25G2S, 25GS et 20HG2TS. Ces aciers sont classés en tant qu'aciers soudés de manière satisfaisante; ne contiennent pas plus de 0,25% de carbone et pas plus de 3,0% de dopants. Il convient de garder à l'esprit que lorsque la teneur en carbone dans l'acier est supérieure à 0,25%, la formation de structures de trempe et même des fissures dans la zone de soudure sont possibles. De plus, la combustion du carbone provoque la formation de pores dans le métal fondu.

L'acier 15HSND est soudé manuellement à l'aide d'électrodes de type E50A ou E55A. Les meilleurs résultats sont obtenus avec les électrodes de l'UONI-13/55 et les électrodes de l'usine d'électrodes du Dniepr DSK-50. Le soudage avec des électrodes DSC-50 peut être effectué avec un courant alternatif, mais le soudage donne les meilleurs résultats. courant continu inverser la polarité. La soudure multicouche doit être réalisée en cascade. Pour éviter toute surchauffe de l'acier, vous devez effectuer des travaux de soudage à des courants de 40 ... 50 A par 1 mm du diamètre de l'électrode. Il est recommandé d'utiliser des électrodes d'un diamètre de 4 ... 5 mm. Le soudage automatique de l'acier 15HSND est réalisé avec du fil Sv-08GA ou Sv-YUGA sous le flux AN-348-A ou OSTs-45 à des vitesses élevées, mais avec un faible apport de chaleur. En hiver, le soudage des structures en acier 15XSND, 15GS et 14G2 peut être effectué à des températures ne dépassant pas - 10 ° C. À des températures plus basses, la zone de soudure d'une largeur de 100 ... 120 mm de chaque côté de la soudure est préchauffée à 100 ... 150 ° C. A une température de - 25 ° C, le soudage n'est pas autorisé.

Les aciers 09G2S et 10G2S1 appartiennent au groupe des aciers non durcissants qui ne craignent pas la surchauffe et sont résistants à la fissuration. Soudage manuel  les électrodes E50A et E55A sont réalisées sur les modes prévus pour le soudage d'acier à faible teneur en carbone. Les propriétés mécaniques de la soudure ne sont pas inférieures à celles du métal de base. Le soudage automatique et semi-automatique est réalisé avec des fils électrodes Sv-08GA, Sv-YUGA ou Sv-10G2 sous le flux de l'AN-348-A ou des OST-45. Le soudage de tôles d'épaisseur allant jusqu'à 40 mm est réalisé sans arêtes de coupe. Dans ce cas, la résistance uniforme de la soudure est assurée par le passage d'éléments d'alliage du fil d'électrode au métal soudé.

Ils sont devenus hromokremnemanganisty (20HGSA, 25HGSA, 30HGSA et 35HGSA) lors du soudage, donnent des structures de durcissement et sont sujets à la formation de fissures. Dans ce cas, plus l'épaisseur des bords est faible, plus le risque de durcissement et de fissuration du métal est grand, en particulier dans la zone affectée par la chaleur. L'acier à 0,25% de carbone est mieux soudé que l'acier à forte teneur en carbone. Des électrodes de type NIAT-ZM E70, E85 peuvent être utilisées pour le soudage. Pour responsable des soudures  Les électrodes en Sv-18HGS ou Sv-18XMA revêtues de TsL-18-63, TsK-18Mo, UONI-13/65, UONI-13/85, UONI-13 / NZh sont recommandées.

Lors du soudage de métaux plus épais, le soudage multicouche est utilisé avec de petits intervalles de temps entre les couches superposées. Lors du soudage d'arêtes d'épaisseur différente courant de soudage  il est choisi le long du bord d'épaisseur plus grande et une grande partie de la zone d'arc lui est dirigée. Pour éliminer la trempe et augmenter la dureté du métal soudé et de la zone affectée par la chaleur, il est recommandé de chauffer le produit à une température de 650 ... 680 ° C après le soudage, de le laisser reposer pendant un certain temps en fonction de l'épaisseur du métal (1 heure pour 25 mm) et de refroidir à l'air libre. dans l'eau chaude.

Le soudage des aciers faiblement alliés dans le gaz de protection est effectué à des densités de courant supérieures à 80 A / mm 2. Le soudage au dioxyde de carbone est effectué à courant continu de polarité inverse. Fil électrode recommandé avec un diamètre de 1,6 à 2,0 mm de marque Sv-08G2S - ou Sv-10G2, et pour les aciers contenant du chrome et du nickel - Sv-08HG2S, Sv-08GSMT.

Le soudage électrolytique des aciers de toutes épaisseurs est réalisé avec succès avec du fil électrode de marque Sv-10G2 ou Sv-18XMA sous flux de AN-8 à toute température ambiante. Une méthode progressive consiste à souder du dioxyde de carbone en utilisant un fil fourré.

Le soudage au gaz se caractérise par un échauffement important des arêtes à souder, une diminution de la résistance à la corrosion et une combustion plus intense des dopants. Par conséquent, la qualité des joints soudés est inférieure à celle des autres méthodes de soudage. Avec soudage au gaz  Utilisez uniquement une flamme normale avec une densité de puissance de 75 ... 100 l / (h-mm) avec la méthode de gauche et avec la bonne méthode - 100 ... 130 l / (h-mm). Les fils Sv-08, Sv-08A et Sv-10G2 sont utilisés comme matériau de remplissage, tandis que les fils Sv-18HGS et Sv-18XMA sont utilisés pour les joints critiques. Forger un joint à une température de 800 ... 850 ° C avec une normalisation ultérieure augmente légèrement les propriétés mécaniques du joint.

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CARACTÉRISTIQUES DE LA TECHNOLOGIE DE SOUDAGE POUR DIVERS MATÉRIAUX, TRAVAUX DE SURFACE. PIPELINES DE SOUDAGE

SOUDURE EN ACIER

Soudabilité des aciers alliés

La soudabilité des aciers alliés est évaluée non seulement par la possibilité d'obtenir un joint soudé ayant des propriétés physico-mécaniques proches de celles du métal de base, mais également par la possibilité de conserver des propriétés spéciales: résistance à la corrosion, résistance à la chaleur, résistance chimique à la formation de structures de durcissement, etc. Influence importante sur la soudabilité de l'acier a la présence en elle de divers dopants: manganèse, silicium, chrome, nickel, molybdène, etc.

Chrome - sa teneur dans les aciers faiblement alliés ne dépasse pas 0,9%. Avec ce contenu, le chrome n’a pas d’effet significatif sur la soudabilité de l’acier. Dans aciers de construction  le chrome contient 0,7 ... 3,5%, en chrome 12 ... 18%, en chrome-nickel -9 ... 35%. Avec une telle teneur, le chrome réduit la soudabilité de l'acier car, en s'oxydant, il forme des oxydes réfractaires de СГ2О3, il augmente fortement la dureté de l'acier dans la zone affectée thermiquement, formant des carbures de chrome, et contribue également à la formation de structures de trempe.

Le nickel dans les aciers faiblement alliés est contenu dans une limite de 0,3 ... 0,6%, dans les aciers de construction - 1,0 ... 5% et dans les aciers alliés - 8 ... 35%.

Le nickel contribue au meulage des grains de cristal en augmentant la ductilité et la résistance de l'acier; ne réduit pas la soudabilité.

Le molybdène dans les aciers résistant à la chaleur contient de 0,15 à 0,8%; dans les aciers fonctionnant à des températures élevées et sous des charges de choc, sa teneur atteint 3,5%. Contribue au meulage des grains de cristal, augmentant la résistance et la ténacité de l'acier. La soudabilité de l'acier se détériore, car elle favorise la formation de fissures dans le métal soudé et dans la zone affectée par la chaleur. Dans le processus de soudage facilement oxyde et brûle. Par conséquent, des mesures spéciales sont nécessaires pour assurer une protection fiable contre la combustion du molybdène pendant le soudage.

Le vanadium est présent dans les aciers alliés de 0,2 à 1,5%. Il donne à l'acier une haute résistance, augmente sa viscosité et son élasticité. Le soudage se détériore car il contribue à la formation de structures de trempe dans le métal fondu et dans la zone affectée thermiquement. Lorsque le soudage est facilement oxydé et s'estompent.

Le tungstène est présent dans les aciers alliés de 0,8 à 18%. Augmente considérablement la dureté de l'acier et sa résistance à la chaleur. Réduit la soudabilité de l'acier; dans le processus de soudage s'oxyde facilement et brûle.

Le titane et le niobium se trouvent en acier inoxydable et aciers résistant à la chaleur  en quantité de 0,5 à 1,0%. Ce sont de bons agents formant des carbures et empêchent donc la formation de carbures de chrome. Lors du soudage des aciers inoxydables, le niobium contribue à la formation de fissures chaudes.

Soudage d'aciers faiblement alliés

Les aciers faiblement alliés ont été très utilisés du fait qu’ils, dotés de propriétés mécaniques améliorées, permettent de fabriquer des structures de bâtiment plus légères et plus économiques. Les nuances d'acier 15HSND, 14G2, 09G2S, 10G2S1, 16GS, etc. utilisées pour la fabrication de diverses structures de structures industrielles et civiles sont utilisées pour la fabrication d'armatures pour structures en béton armé et de tubes soudés, l'acier 18G2S, 25G2S, 25GS et 20HG2TS. Ces aciers sont classés en tant qu'aciers soudés de manière satisfaisante; ne contiennent pas plus de 0,25% de carbone et pas plus de 3,0% de dopants. Il convient de garder à l'esprit que lorsque la teneur en carbone dans l'acier est supérieure à 0,25%, la formation de structures de trempe et même des fissures dans la zone de soudure sont possibles. De plus, la combustion du carbone provoque la formation de pores dans le métal fondu.

L'acier 15HSND est soudé manuellement * avec des électrodes de type E50A ou E55A. Les meilleurs résultats sont obtenus avec les électrodes de l'UONI-13/55 et les électrodes de l'usine d'électrodes du Dniepr DSK-50. Le soudage avec des électrodes DSC-50 peut être effectué avec un courant alternatif, mais les meilleurs résultats sont obtenus avec un soudage en courant continu avec polarité inversée. La soudure multicouche doit être réalisée en cascade. Pour éviter toute surchauffe de l'acier, vous devez effectuer des travaux de soudage à des courants de 40 ... 50 A par 1 mm du diamètre de l'électrode. Il est recommandé d'utiliser des électrodes d'un diamètre de 4 ... 5 mm. Le soudage automatique de l'acier 15HSND est réalisé avec un fil Sv-08GA ou Sv-10GA sous le flux AN-348-A ou OCC-45 à des vitesses élevées, mais avec un faible apport de chaleur. En hiver, le soudage des structures en acier 15XSND, 15GS et 14G2 peut être effectué à des températures ne dépassant pas - 10 ° C. À des températures plus basses, la zone de soudure d'une largeur de 100 ... 120 mm de chaque côté de la soudure est préchauffée à 100 ... 150 ° C. A une température de -25 ° C, le soudage n'est pas autorisé.

Les aciers 09G2S et 10G2S1 appartiennent au groupe des aciers non durcissants qui ne craignent pas la surchauffe et sont résistants à la fissuration. Le soudage manuel avec les électrodes E50A et E55A est effectué sur les modes prévus pour le soudage d'acier à faible teneur en carbone. Les propriétés mécaniques de la soudure ne sont pas inférieures à celles du métal de base. Le soudage automatique et semi-automatique est réalisé avec le fil électrode Sv-08GA, Sv-10GA ou Sv-10G2 sous le flux de l'AN-348-A ou des OST-45. Le soudage de tôles d'épaisseur allant jusqu'à 40 mm est réalisé sans arêtes de coupe. Dans le même temps, la résistance uniforme de la soudure est assurée par le passage des éléments d'alliage du fil électrode au métal soudé.

L'acier chrome-silicium-manganèse (20KhGSA, 25KhGSA, 30KhGSA et 35KhGSA) donne des structures de durcissement pendant le soudage et est sujet à la fissuration. Dans ce cas, plus l'épaisseur des bords est faible, plus le risque de durcissement et de fissuration du métal est grand, en particulier dans la zone affectée par la chaleur. L'acier à 0,25% de carbone est mieux soudé que l'acier à forte teneur en carbone. Des électrodes de type NIAT-ZM E70, E85 peuvent être utilisées pour le soudage. Pour les soudures critiques, des électrodes en Sv-18HGS ou Sv-18KhMA avec les revêtements TsL-18-63, TsK-18Mo, UONICHZ / 65, UONI-13/85, UONI-13 / NZ sont recommandées.

0,5.1,5 2...3 4...6 7...10 1,5...2,0 2.5...3 3...5 4...6 20...40 50...90 100...160 200...240

Lors du soudage de métaux plus épais, le soudage multicouche est utilisé avec de petits intervalles de temps entre les couches superposées. Lorsque vous soudez des bords d'épaisseur différente, le courant de soudage est sélectionné le long du bord d'épaisseur supérieure et une grande partie de la zone de l'arc est dirigée sur celle-ci. Pour éliminer la trempe et augmenter la dureté du métal soudé et de la zone affectée par la chaleur, il est recommandé de chauffer le produit à une température de 650 ... 680 ° C après le soudage, de le laisser reposer pendant un certain temps en fonction de l'épaisseur du métal (1 heure pour 25 mm) et de refroidir à l'air libre. dans l'eau chaude.

Le soudage des aciers faiblement alliés dans le gaz de protection est effectué à des densités de courant supérieures à 80 A / mm2. Le soudage au dioxyde de carbone est effectué à courant continu de polarité inverse. Fil électrode recommandé avec un diamètre de 1,6 à 2,0 mm de marque Sv-08G2S - ou Sv-10G2, et pour les aciers contenant du chrome et du nickel - Sv-08HG2S, Sv-08GSMT.

Le soudage électrolytique des aciers de toutes épaisseurs est réalisé avec succès avec du fil électrode de marque Sv-10G2 ou Sv-18XMA sous flux de AN-8 à toute température ambiante. Une méthode progressive consiste à souder du dioxyde de carbone en utilisant un fil fourré.

Le soudage au gaz se caractérise par un échauffement important des arêtes à souder, une diminution de la résistance à la corrosion et une combustion plus intense des dopants. Par conséquent, la qualité des joints soudés est inférieure à celle des autres méthodes de soudage. En soudage au gaz, seule une flamme normale est utilisée avec une puissance spécifique de 75 ... 100 l / (h-mm) avec la méthode de gauche et avec la méthode de droite - 100 ... 130 l / (h-mm). Les fils Sv-08, Sv-08A et Sv-10G2 servent de matériau de remplissage, tandis que les fils Sv-18HGS et Sv-18XMA sont utilisés pour les joints critiques. Forger un joint à une température de 800 ... 850 ° C avec une normalisation ultérieure augmente légèrement les propriétés mécaniques du joint.

Soudage des aciers moyennement et fortement alliés

Le soudage des aciers moyennement et fortement alliés est difficile pour les raisons suivantes: lors du processus de soudage, il se produit une combustion partielle des dopants et du carbone; en raison de la faible conductivité thermique, le métal soudé peut surchauffer; tendance accrue à former des structures de durcissement; supérieur à celui des aciers à faible teneur en carbone, le coefficient de dilatation linéaire peut provoquer des déformations et des contraintes importantes liées à l'effet thermique de l'arc. Plus il y a de carbone et de dopants dans l'acier, plus ces facteurs sont puissants. Pour éliminer leur influence sur la qualité du joint soudé, les mesures techniques suivantes sont recommandées:

préparer soigneusement le produit pour le soudage;

soudage à haute vitesse avec faible apport de chaleur pour éviter la surchauffe du métal;

appliquer un traitement thermique pour empêcher la formation de structures de trempe et réduire les contraintes internes;

appliquer un alliage du métal de soudure à travers le fil d'électrode et le revêtement afin de remplir les impuretés qui sont brûlables pendant le processus de soudage.

Pour le soudage des aciers fortement alliés, les électrodes sont utilisées conformément à la norme GOST 10052-75 «Électrodes revêtues de métal pour le soudage à l'arc manuel des aciers fortement alliés aux propriétés spéciales. Types. Les électrodes sont constituées de fil de soudure fortement allié, conforme à la norme GOST 2246-70. Appliquer une couche de type B. La désignation du type d'électrode est composée de l'indice E, des chiffres et des lettres qui le suivent. Deux ou trois chiffres après l'indice indiquent la quantité de carbone dans le métal soudé en centièmes de pour cent. Les lettres et chiffres suivants indiquent la composition chimique du métal,

Le choix de l'acier est fait conformément au tableau. 24.2. Depuis la dernière édition du SNiP P-23-81 * " Structures en acier"En se concentrant sur le GOST 27772-88, les nuances d’acier peuvent être remplacées par des nuances d’acier conformes à ce GOST conformément au tableau. 24.3.

Tableau 24.2

Acier selon GOST 27772-88 pour structures de bâtiment

Note Les signes "+" et "-" signifient que cet acier doit être utilisé ou non. Le numéro indique la catégorie d'acier. Les aciers destinés aux structures érigées dans les régions climatiques 1 à 12, I2 et P3, mais exploités dans des locaux chauffés, doivent être considérés comme pour la région II, à l'exception de l'acier C245 et de l'acier C275 pour les structures du groupe 2. Les notes restantes figurent dans les normes.

Tableau 24.3 Résistance réglementaire et à la conception de l'acier

Les principales caractéristiques de conception de l'acier sont les résistances nominales de traction, de compression et de flexion, déterminées en divisant les résistances standard (limite d'élasticité et résistance à la traction) par le facteur de sécurité du matériau:

Ry -, K- ~ - (24.3)

Le coefficient de fiabilité du matériau varie de 1,025 à 1,15.

Les valeurs des résistances réglementaires et de conception des principaux aciers de construction sont indiquées dans le tableau. 24.3.

Lors du calcul de structures utilisant la résistance de calcul pour la résistance ultime, le risque accru d'une telle condition est pris en compte en introduisant un facteur de sécurité supplémentaire de y = 1,3.

Dans la coupe, les résistances calculées Rs sont déterminées en multipliant la résistance calculée Ry par le coefficient de conversion 0,58.

Lors de la compression de la surface d'extrémité dans le cas d'un ajustement serré (gougeage ou fraisage de la face d'extrémité), selon les normes, résistance de conception  dans la zone de contact Rp = Ru.

Lors du calcul du roulement de traction dans la direction perpendiculaire au plan de roulement en supposant la possibilité de séparation, la résistance calculée est Rth = 0.5RU.

24.1.2. Alliages d'aluminium

L'aluminium dans ses propriétés est très différent de l'acier. Sa densité est p = 2700 kg / m3, c'est-à-dire presque trois fois moins que la densité de l'acier. Le module d'élasticité de l'aluminium est £ = 0,71 x 10 MPa, le module de cisaillement est C = 0,27 x 105 MPa, soit environ trois fois moins que les valeurs correspondantes pour l'acier. Le coefficient de dilatation linéaire de l’aluminium est a = 2,3 x 10 "5 Mgrad, ce qui est presque deux fois plus élevé que celui de l’acier. En raison de sa très faible résistance, de l’aluminium pur structures de construction  appliqué très rarement.

Afin d'augmenter la résistance de l'aluminium, il est allié en ajoutant du magnésium, du manganèse, du cuivre, du silicium, du zinc et certains autres éléments à l'alliage. Les éléments d'alliage n'augmentent pratiquement pas la masse des alliages. Dans le même objectif d’augmentation de la résistance, diverses techniques sont utilisées - durcissement thermique, durcissement (durcissement).

17.2. Technique de soudage pour aciers faiblement alliés

Le soudage des aciers de construction communs 09G2S, 10G2S1, 14G2, etc., avec une limite d'élasticité ne dépassant pas 390 MPa, n'est pas difficile. C'est presque la même chose que de souder de l'acier à faible teneur en carbone. Ces aciers ne durcissent pas et ne sont pas sujets à une surchauffe, ce qui entraîne une croissance des grains et une réduction des propriétés du plastique. Cependant, avec l'augmentation de la teneur en carbone de ces aciers, leurs propriétés changent. Ainsi, les aciers 15HSND et 14Г2 ayant une teneur en carbone de 0,18% tendent à former des structures de trempe et à surchauffer dans la zone affectée thermiquement. Par conséquent, pour souder ces aciers, il est nécessaire de sélectionner le mode optimal, en évitant la formation de structures de trempe et la surchauffe. Le soudage est réalisé avec des électrodes de plusieurs couches de 4 à 5 mm de diamètre et lorsque l'épaisseur de l'acier est supérieure à 15 mm, le procédé de soudage est utilisé en "cascade" ou en "blocs", sans trop chauffer le métal afin de ne pas surchauffer la zone d'influence. Pour l'acier, on utilise des électrodes 15HSND et 10HSND, E50A ou E55, qui sont calcinées avant le soudage. Pour le soudage des aciers 09G2S, 10G2S1, 14G2 avec une teneur en C = 18%, des électrodes E42A et E50A sont utilisées. L'acier à souder ayant une limite d'élasticité supérieure à 390 MPa (16G2AF) nécessite une attention particulière. En raison de la teneur accrue en carbone, cet acier est sujet à la formation de fissures de cristallisation. Cependant, il est moins sujet à la surchauffe de la zone affectée thermiquement, car il est allié à V et N. Il doit être soudé avec des électrodes E60, E55 ou E50A. Les électrodes E60 de la marque VSF-65U conviennent au soudage dans toutes les positions avec courant continu de polarité inverse. Les électrodes UONII-13/55, CK2-50 et PSK-50 peuvent être utilisées pour le soudage de ces aciers. Préparé pour le soudage de l'acier doit être particulièrement bien nettoyé; Les bords à souder et les surfaces métalliques adjacentes d’au moins 20 mm de largeur doivent être nettoyés de la rouille, du tartre, de la graisse, de la peinture, des salissures, de l’humidité, etc. De plus, les points de soudure des dispositifs de montage doivent être coupés et soigneusement nettoyés à l’aide d’un outil abrasif par le métal. Lorsque l'épaisseur de l'acier est supérieure à 25 mm, un chauffage local préalable est appliqué avant le soudage de la cascade, du bloc ou de la section, ainsi que le chauffage du point de soudage des dispositifs à une température de 120-160 ° C, quelle que soit la température ambiante. À une température de l'air inférieure à 15 ° C, un chauffage local préliminaire est utilisé, quelle que soit l'épaisseur de l'acier.

Lorsque vous assemblez des éléments de structure en acier 16 × 2 ° conformément à la technologie standard, leur longueur ne doit pas être inférieure à 100 mm et leur écartement ne doit pas dépasser 400 mm. Le pointage doit être effectué par les mêmes soudeurs qui souderont ces structures. Avant le soudage, les soudeurs doivent subir des tests pratiques sur les plaques de contrôle de soudage en acier 16G2AF et être autorisés à souder cet acier.

L'acier résistant à la chaleur faiblement allié présente une résistance mécanique à long terme à haute température. Ils sont utilisés en ingénierie dans la fabrication de centrales à vapeur. Lors du soudage de ces aciers, des fissures peuvent se former dans la zone affectée thermiquement, en particulier lorsque l'acier a une épaisseur supérieure à 7-7 mm ou une teneur accrue en carbone et en chrome. L'acier peut souder sans chauffer de l'acier d'une épaisseur allant jusqu'à 15 mm et jusqu'à 12 mm. Les aciers 20ХМА, 20ХМФЛ, 12Х2МФ, 12Х2М1Л et autres à forte teneur en C ou Cg nécessitent un chauffage préalable et simultané à une température de 150 à 200 ° C quelle que soit l'épaisseur des éléments à souder. Il est également nécessaire d'ajuster le mode de soudage pour obtenir une vitesse de refroidissement lente de 1 à 25 ° C / s en fonction de la nuance d'acier. Ces conditions thermiques moyennées lors du soudage de ces aciers sont nécessaires pour deux raisons: éviter l'apparition de structures de trempe, ce qui est obtenu en augmentant? éviter la surchauffe de la zone affectée par la chaleur, entraînant la croissance du grain et la détérioration des propriétés mécaniques, ce qui est obtenu par un apport de chaleur modéré. 9 types d'électrodes sont fournis pour le soudage des aciers faiblement alliés résistant à la chaleur. Par exemple, pour souder des électrodes de marque acier Х09МХ en acier 15ХМА, pour souder des électrodes en acier 121МФ - 09Х1МФ. Appliquez un certain nombre de marques d'électrodes avec le revêtement principal. Les structures de plus de 6 mm d'épaisseur, ainsi que les concentrateurs de contraintes structurelles, sont soumises à un revenu élevé après le soudage. Il est maintenant établi que l’hydrogène dissous dans l’acier est une cause importante de l’apparition de fissures dans un joint soudé: cet hydrogène pénètre dans la soudure par revêtement d’électrodes, rouille, humidité, etc., et pénètre (par diffusion) dans la zone d’influence. Pour combattre l’hydrogène, utilisez les outils suivants: augmenter la température de calcination des électrodes; appliquer le revêtement principal avec du FGOR, qui lie l'hydrogène au composé chimique HF; Un traitement thermique à basse température consiste à chauffer la structure soudée à une température de 150 à 200 ° C pendant 8 à 10 h pour éliminer l'hydrogène. La quatrième mesure technique importante pour garantir la qualité de la construction consiste en un revenu élevé à une température de 650-750 ° C, appliqué à presque toutes les nuances d'acier. Le soudage d'aciers faiblement alliés résistant à la chaleur avec une électrode non consommable dans un environnement d'argon donne des résultats plus fiables, car il offre la meilleure protection du métal contre l'H2.

Les aciers à haute résistance faiblement alliés des nuances 14H2GM, 14H2GMRB et autres sont soudés à l'aide d'une technologie similaire à la technologie de soudage de l'acier 16G2AF, avec des exigences plus strictes en matière de préparation, d'assemblage et de soudage. Les bords des pièces à souder et le métal qui leur est adjacent à une distance d'au moins 20 mm de la limite du joint doivent être nettoyés à fond de tout ébavurage, rouille, rouille, huile, humidité et autres contaminants. Les détails de coupe faits en détail par gaz, coupures, égratignures, entailles sur les bords et les rainures du marquage de choc doivent être nettoyés avec une meule à une profondeur de 0,2 à 0,3 mm. La préparation des arêtes, l’assemblage des joints pour le soudage doivent correspondre exactement aux dimensions prescrites par GOST 5264-80 * et GOST 14771-76 *. Il n'est pas recommandé de souder des accessoires d'assemblage aux pièces. Si nécessaire, leurs soudures temporaires après le soudage des pièces doivent être enlevées par découpage ou rabotage. Les dommages accidentels (accrocs) du métal de base sont nettoyés, remplis et meulés avec une meule abrasive, au ras de la pièce.

Des bandes de plomb (17.1) sont installées et soudées au début et à la fin du joint bout à bout. Les joints peuvent être assemblés sur des punaises, dont la hauteur doit être d’au moins 5 à 6 mm, de 50 à 100 mm de long et n’excédant pas de plus de 400 mm, mais pas aux points d’intersection des joints. Pour le soudage, utilisez les électrodes E70 marquées ANP-2 avec le revêtement principal. Courant de soudage inversion de polarité en courant constant. Lorsque la température ambiante est inférieure à 0 ° C et que l'épaisseur de l'acier peut atteindre 30 mm, un préchauffage des arêtes à 100-120 ° est utilisé, et pour une épaisseur supérieure à 30 mm, la température est de 130-150 ° C. À une température positive et à une épaisseur d'acier de 20 mm ou plus, un préchauffage à 60-100 ° C est utilisé, et à une épaisseur de 40 mm ou plus, à 100-150 ° C. Les joints doivent être soudés sans interruption, afin d'éviter toute surchauffe du joint soudé entre les passages individuels supérieurs à 200-230 ° C, afin d'éviter la croissance de grains dans la zone affectée par la chaleur. Des thermocouples, des pyromètres thermoélectriques ou des crayons indicateurs de température sont utilisés pour contrôler la température. Il est recommandé immédiatement après le soudage de continuer à chauffer aux températures indiquées ci-dessus, puis de fermer le joint avec un chiffon en amiante pour ralentir le refroidissement.

Les coutures courtes jusqu’à 300 mm sont soudées au moyen de napokhod, moyen - jusqu’à 1000 mm - du milieu aux extrémités, méthode du long dos. Lorsque l'épaisseur du métal est supérieure à 20 mm, une méthode en cascade ou en bloc est utilisée, et il ne faut pas oublier l'inadmissibilité d'une surchauffe conforme aux limites de température indiquées.

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