Сварка чёрных металлов: виды и особенности

Сварка чёрного металла

Сварка является очень важным процессом соединения двух и более заготовок из чёрного металла и широко используется, по крайней мере, в течение последних 60 лет. Как и в большинстве процессов обработки металлов, существует необходимость контролировать процесс сварки и обеспечивать высокое качество конечного результата. Сварные швы не являются исключением, и за прошедшие годы множество катастроф, связанных с разрушением сварных конструкций, которые подчёркивают эту необходимость. 

Как использовать электроды для сварки чёрных металлов

Общие характеристики сварки различных типов чёрных металлов следующие:

1. Кованое железо в идеале подвергается ковке, но может быть сварено и другими методами, если основной металл тщательно проплавлен. Шлак плавится первым и может сбить с толку неопытного оператора.
2. Низкоуглеродистое железо и стали (0,30%C или менее) легко свариваются и не требуют предварительного нагрева или последующего отжига, если не требуется снятие остаточных напряжений.
3. Среднеуглеродистые стали (0,30 - 0,50%C) можно сваривать различными методами плавления. В некоторых случаях, особенно для стали с содержанием углерода более 0,40%, может потребоваться предварительный подогрев и последующая термообработка.
4. Высокоуглеродистые стали (от 0,50 до 0,90%C) труднее поддаются сварке, и, особенно при дуговой сварке, может потребоваться предварительный подогрев. При аргонной сварке часто используется науглероживающее пламя. Необходимо следить за тем, чтобы не разрушить термическую обработку, которой могли быть подвергнуты высокоуглеродистые стали.
5. Инструментальные стали (0,80-1,50%C) трудно поддаются сварке. Для успешного соединения заготовок необходимы предварительный подогрев, отжиг, термическая обработка, специальные сварочные прутки и большая осторожность.

Сварка чёрного металла разновидности

Дуговая сварка в защитной среде

Позволяет сплавливать соединяемые детали под действием тепла электрической дуги, возникающей между покрытым металлическим электродом и соединяемым материалом, или основным металлом. Электрод обеспечивает присадочный материал для сварки, газ для защиты расплавленного металла от воздуха и флюс для очистки металла.

Дуговая сварка под флюсом

Соединяемые детали сплавляются под воздействием тепла электрической дуги, возникающей между голым металлическим электродом и основным металлом. Сварной шов защищается от воздуха флюсом. Электрод или дополнительный сварочный стержень подаёт металлический наполнитель для сварки.

Сварка аргоном чёрных металлов

Плавление осуществляется под воздействием тепла электрической дуги, возникающей между присадочным металлическим электродом и основным металлом, а расплавленный металл защищается газом или смесью газа и флюса.

Электрошлаковая сварка 

Осуществляется с использованием шлака для расплавления присадочного металла и поверхностей основного металла, что позволяет получить сварной шов. Электропроводящий шлак поддерживается в расплавленном состоянии за счёт сопротивления электрическому току, проходящему между электродом и основным металлом. Процесс подходит только для сварки в вертикальном положении.

ТИГ-сварка чёрного металла

По технологии исполнения похожа на электрошлаковую. Однако при ТИГ-сварке электрическая дуга поддерживается непрерывно, для защиты используется инертный газ, а флюс подается на электрод. Предварительный подогрев перед сваркой снижает риск внезапного разрушения.