Tecnologie e attrezzature per la saldatura degli acciai a basso tenore di carbonio. Saldatura di acciai strutturali a basso e medio tenore di carbonio Caratteristiche della saldatura a gas degli acciai al carbonio

A seconda della composizione chimica, l'acciaio può essere al carbonio o legato. L'acciaio al carbonio è suddiviso in basso tenore di carbonio (contenuto di carbonio fino allo 0,25%), medio carbonio (contenuto di carbonio da 0,25 a 0,6%) e alto tenore di carbonio (contenuto di carbonio da 0,6 a 2,07o). L'acciaio, che oltre al carbonio contiene componenti leganti (cromo, nichel, tungsteno, vanadio, ecc.), è chiamato legato. Gli acciai legati sono: bassolegati (il contenuto totale di componenti leganti, escluso il carbonio, è inferiore al 2,5%); medio legato (contenuto totale di componenti leganti, escluso carbonio, dal 2,5 al 10%), altamente legato (contenuto totale di componenti leganti, escluso carbonio, superiore al 10%).

In base alla loro microstruttura, gli acciai sono classificati nelle classi perlitici, martensitici, austenitici, ferritici e ai carburi.

Secondo il metodo di produzione, l’acciaio può essere:

a) qualità ordinaria (contenuto di carbonio fino allo 0,6%), bollente, semi-calma e calma. L'acciaio bollente è prodotto dalla disossidazione incompleta del metallo con silicio; contiene fino allo 0,05% di silicio; L'acciaio calmo ha una struttura uniforme e densa e contiene almeno lo 0,12% di silicio. L'acciaio semi-silenzioso occupa una posizione intermedia tra gli acciai bollenti e quelli calmi e contiene lo 0,05-0,12% di silicio;

b) alta qualità - carbonio o lega, in cui il contenuto di zolfo e fosforo non deve superare lo 0,04% di ciascun elemento;

c) alta qualità - carbonio o lega, in cui il contenuto di zolfo e fosforo non deve superare rispettivamente lo 0,030 e lo 0,035%. Tale acciaio ha anche una maggiore purezza per le inclusioni non metalliche ed è designato dalla lettera A, posta dopo designazione del marchio.

A seconda dello scopo previsto, gli acciai possono essere utilizzati per l'edilizia, l'ingegneria (strutturale), gli acciai per utensili e gli acciai con proprietà fisiche speciali.

Le strutture in acciaio a medio carbonio possono essere ben saldate purché siano rispettate le regole esposte nel Cap. 13, nonché le seguenti ulteriori istruzioni. Nei giunti di testa, angolari e a T, quando si assemblano gli elementi da collegare, gli spazi forniti da GOST devono essere mantenuti tra i bordi in modo che il ritiro trasversale della saldatura avvenga più liberamente e non causi crepe di cristallizzazione. Inoltre, a partire da uno spessore di acciaio pari o superiore a 5 mm, in giunti di testa i bordi vengono tagliati e la saldatura viene eseguita in più strati. La corrente di saldatura viene ridotta. La saldatura viene eseguita con elettrodi di diametro non superiore a 4-5 mm DC polarità inversa, che garantisce una minore fusione dei bordi del metallo base e, di conseguenza, una percentuale minore di esso e un contenuto inferiore di C nel metallo di saldatura. Per la saldatura vengono utilizzati gli elettrodi E42A, E46A o E50A. Le barre di acciaio degli elettrodi contengono poco carbonio, quindi quando vengono fuse e mescolate con una piccola quantità di metallo base a medio carbonio, nella saldatura non ci sarà più dello 0,1-0,15% di carbonio. In questo caso, il metallo saldato è legato con Mn e Si a causa del rivestimento fuso e risulta quindi avere una resistenza uguale al metallo base. La saldatura di metalli con uno spessore superiore a 15 mm viene eseguita in “slitta”, “cascata” o “blocchi” per un raffreddamento più lento. Viene utilizzato il riscaldamento preliminare e di accompagnamento (riscaldamento periodico prima della saldatura della successiva “cascata” o “blocco” ad una temperatura di 120-250 ° C). Le strutture realizzate in acciaio VSt4ps, VSt4sp e acciaio 25 con uno spessore non superiore a 15 mm e senza componenti rigidi vengono solitamente saldate senza riscaldamento. In altri casi è necessario il riscaldamento preliminare e ausiliario e anche il successivo trattamento termico. L'arco è illuminato solo nel punto della futura cucitura. Non dovrebbero esserci crateri non saldati e transizioni nette dalla base al metallo depositato, sottosquadri e intersezioni di giunture. È vietato creare crateri sul metallo base. Sull'ultimo strato della cucitura multistrato viene applicato un rullo di ricottura.

La saldatura di acciai a medio tenore di carbonio VSt5, 30, 35 e 40, contenenti carbonio 0,28-0,37% e 0,27-0,45%, è più difficile, poiché con l'aumento del contenuto di carbonio la saldabilità dell'acciaio si deteriora.

L'acciaio a medio carbonio delle qualità VSt5ps e VSt5sp utilizzato per il rinforzo del cemento armato viene saldato utilizzando il metodo del bagno e le giunzioni estese convenzionali quando collegato ai rivestimenti (16.1). Per la saldatura è necessario preparare le estremità delle aste collegate: per la saldatura in posizione inferiore, tagliare con un taglierino o una sega e per la saldatura verticale, tagliare. Inoltre, devono essere puliti in corrispondenza dei giunti per una lunghezza che superi la saldatura o il giunto di 10-15 mm. La saldatura viene eseguita con gli elettrodi E42A, E46A ed E50A per cordoni estesi. Con temperature dell'aria fino a meno 30 °C è necessario aumentare la corrente di saldatura dell'1% per ogni diminuzione di temperatura di 3 °C a partire da 0 °C. Inoltre, è necessario preriscaldare le barre unite a 200--250 °C per una lunghezza di 90--150 mm dalla giunzione e ridurre la velocità di raffreddamento dopo la saldatura avvolgendo le giunture con amianto e, nel caso del bagno saldatura, non rimuovere gli elementi formanti finché il giunto non si è raffreddato a 100 °C o meno.

A temperature ambiente più basse (da -30 a -50°C), dovreste farvi guidare da una tecnologia di saldatura appositamente sviluppata che prevede il riscaldamento preliminare e accompagnatorio e il successivo trattamento termico giunti di rinforzo o saldature in apposite serre.

La saldatura di altre strutture realizzate con acciai a medio carbonio VSt5, 30, 35 e 40 deve essere eseguita in conformità con le stesse istruzioni aggiuntive. I giunti dei binari vengono solitamente saldati mediante saldatura a bagno con preriscaldamento e successivo raffreddamento lento, analogamente ai giunti di rinforzo. Quando si saldano altre strutture realizzate con questi acciai, è necessario utilizzare il riscaldamento preliminare e ausiliario, nonché il successivo trattamento termico.

Ancora più difficile è la saldatura di acciai ad alto tenore di carbonio dei gradi VStb, 45, 50 e 60 e acciai al carbonio colato con un contenuto di carbonio fino allo 0,7%. Questi acciai vengono utilizzati principalmente nelle fusioni e nella costruzione di utensili. La loro saldatura è possibile solo con riscaldamento preliminare e concomitante ad una temperatura di 350-400 ° C e successivo trattamento termico in forni di riscaldo. Durante la saldatura è necessario seguire le regole specificate per gli acciai a medio carbonio. Buoni risultati si ottengono saldando cordoni stretti e piccole aree con il raffreddamento di ogni strato. Una volta completata la saldatura, è necessario il trattamento termico.

Gli acciai strutturali al carbonio includono acciai contenenti dallo 0,1 allo 0,7% di carbonio, che è il principale elemento di lega negli acciai di questo gruppo e ne determina le proprietà meccaniche. Un aumento del contenuto di carbonio complica la tecnologia di saldatura e l'ottenimento di giunti saldati di alta qualità. Nella produzione di saldatura, a seconda del contenuto di carbonio, gli acciai strutturali al carbonio sono convenzionalmente suddivisi in tre gruppi: a basso, medio e alto contenuto di carbonio. La tecnologia di saldatura per gli acciai di questi gruppi è diversa.

La maggior parte delle strutture saldate sono attualmente realizzate con acciai a basso tenore di carbonio contenenti fino allo 0,25% di carbonio. Gli acciai a basso tenore di carbonio sono metalli ben saldati con quasi tutti i tipi e metodi di saldatura per fusione.

La tecnologia di saldatura per questi acciai viene selezionata dalle condizioni di rispetto di una serie di requisiti, garantendo, innanzitutto, la pari resistenza del giunto saldato con il metallo base e l'assenza di difetti nel giunto saldato. Il giunto saldato deve essere resistente alla transizione verso uno stato fragile e la deformazione della struttura deve essere entro limiti che non influiscano sulle sue prestazioni. Il metallo di saldatura durante la saldatura di acciaio a basso tenore di carbonio differisce leggermente nella composizione dal metallo di base, il carbonio il contenuto diminuisce e aumenta il contenuto di manganese e silicio. Tuttavia, garantire la stessa resistenza durante la saldatura ad arco non causa difficoltà. Ciò si ottiene aumentando la velocità di raffreddamento e legando manganese e silicio attraverso i materiali di saldatura. L'influenza della velocità di raffreddamento si manifesta in modo significativo durante la saldatura di giunzioni monostrato, nonché negli ultimi strati di una giuntura multistrato. Le proprietà meccaniche del metallo nella zona interessata dal calore subiscono alcune modifiche rispetto alle proprietà del metallo base: per tutti i tipi di saldatura ad arco si tratta di un leggero rafforzamento del metallo nella zona di surriscaldamento. Quando si saldano acciai a basso tenore di carbonio invecchiati (ad esempio bollenti e semi-silenziosi) nell'area di ricristallizzazione della zona interessata dal calore, è possibile una diminuzione della resilienza del metallo. Nella saldatura multistrato il metallo della zona interessata dal calore si infragilisce più intensamente rispetto alla saldatura a strato singolo. Le strutture saldate in acciaio dolce sono talvolta sottoposte a trattamento termico. Tuttavia, per le strutture con saldature d'angolo monostrato e saldature multistrato applicate in modo intermittente, tutti i tipi di trattamento termico, ad eccezione dell'indurimento, portano ad una diminuzione della resistenza e ad un aumento della duttilità del metallo saldato. Le giunzioni realizzate con tutti i tipi e metodi di saldatura per fusione hanno una resistenza abbastanza soddisfacente alla formazione di crepe di cristallizzazione a causa del basso contenuto di carbonio. Tuttavia, quando si salda acciaio con un limite superiore di contenuto di carbonio, possono comparire cricche da cristallizzazione, principalmente nelle saldature d'angolo, nel primo strato di saldature di testa multistrato, nelle saldature su un solo lato con penetrazione completa del bordo e nel primo strato di saldature di testa saldate con una lacuna obbligatoria.

La saldatura manuale con elettrodi rivestiti è diventata molto diffusa nella produzione di strutture in acciai a basso tenore di carbonio. A seconda dei requisiti della struttura saldata e delle caratteristiche di resistenza dell'acciaio da saldare, viene selezionato il tipo di elettrodo. Negli ultimi anni si sono diffusi ampiamente gli elettrodi del tipo E46T con rivestimento in rutilo. Per strutture particolarmente critiche vengono utilizzati elettrodi con rivestimenti di fluoruro di calcio e fluoro-rutile di calcio del tipo E42A, che garantiscono una maggiore resistenza del metallo di saldatura contro le cricche da cristallizzazione e proprietà plastiche più elevate. Vengono utilizzati anche elettrodi ad alte prestazioni con rivestimento in polvere di ferro ed elettrodi per la saldatura a penetrazione profonda. Il tipo e la polarità della corrente vengono selezionati in base alle caratteristiche del rivestimento dell'elettrodo.

Nonostante la buona saldabilità degli acciai a basso tenore di carbonio, a volte dovrebbero essere adottate misure tecnologiche speciali per prevenire la formazione di strutture di indurimento nella zona interessata dal calore. Pertanto, quando si salda il primo strato di una saldatura multistrato e le saldature d'angolo su metallo spesso, si consiglia di preriscaldarlo a 120-150°C, che garantisce la resistenza del metallo contro la comparsa di cricche di cristallizzazione. Per ridurre la velocità di raffreddamento, prima di correggere le aree difettose, è necessario effettuare un riscaldamento locale a 150°C, che eviterà una diminuzione proprietà plastiche metallo saldato.

Gli acciai a basso tenore di carbonio possono essere saldati a gas senza troppe difficoltà utilizzando una fiamma normale e, di norma, senza fondente. La potenza della fiamma con il metodo sinistro viene selezionata in base al consumo di 100--130 dm3/h di acetilene per 1 mm di spessore del metallo, mentre con il metodo destro - 120-150 dm3/h. Saldatori altamente qualificati lavorano con una fiamma ad alta potenza - 150-200 dm 3 / h di acetilene, utilizzando filo di apporto di diametro maggiore rispetto alla saldatura convenzionale. Per ottenere una connessione di pari resistenza con il metallo base durante la saldatura di strutture critiche, è necessario utilizzare filo di saldatura al silicio-manganese. L'estremità del filo deve essere immersa in un bagno di metallo fuso. Durante il processo di saldatura la fiamma di saldatura non deve essere deviata dal bagno di metallo fuso, poiché ciò potrebbe causare l'ossidazione del metallo di saldatura con l'ossigeno. Per compattare ed aumentare la duttilità del metallo depositato si effettua la forgiatura ed il successivo trattamento termico.

La differenza tra acciai a medio carbonio e acciai a basso tenore di carbonio risiede principalmente nel diverso contenuto di carbonio. Gli acciai a medio carbonio contengono dallo 0,26 allo 0,45% di carbonio. L'aumento del contenuto di carbonio crea ulteriori difficoltà durante la saldatura di strutture realizzate con questi acciai. Questi includono la bassa resistenza alle cricche da cristallizzazione, la possibilità di formazione di strutture indurenti a bassa plasticità e cricche nella zona interessata dal calore e la difficoltà di garantire la stessa resistenza del metallo di saldatura con il metallo di base. L'aumento della resistenza del metallo di saldatura contro le cricche da cristallizzazione si ottiene riducendo la quantità di carbonio nel metallo di saldatura utilizzando elettrodi e filo di apporto con un contenuto di carbonio ridotto, nonché riducendo la proporzione del metallo di base nel metallo di saldatura, che si ottiene saldando con preparazione del bordo in condizioni che garantiscono la minima penetrazione del metallo base e il massimo valore del coefficiente di forma della saldatura. Ciò è facilitato anche dagli elettrodi con un elevato tasso di deposizione. Per superare le difficoltà che sorgono durante la saldatura di prodotti realizzati con acciai a medio tenore di carbonio, vengono eseguiti il ​​riscaldamento preliminare e concomitante, la modifica del metallo di apporto e la saldatura a doppio arco in vasche separate. La saldatura manuale di acciai a medio tenore di carbonio viene eseguita con elettrodi rivestiti con fluoruro di calcio dei gradi UONI-13/55 e UONI-13/45, che forniscono robustezza sufficiente ed elevata resistenza del metallo di saldatura contro la formazione di cricche di cristallizzazione. Se al giunto saldato vengono imposti requisiti di elevata duttilità, è necessario sottoporlo a successivo trattamento termico. Durante la saldatura è opportuno evitare l'applicazione di cordoni larghi; la saldatura viene eseguita con arco corto e cordoni piccoli. I movimenti trasversali dell'elettrodo devono essere sostituiti con quelli longitudinali, i crateri devono essere saldati o posizionati su piastre tecnologiche, poiché in essi possono formarsi delle crepe.

La saldatura a gas degli acciai a medio tenore di carbonio viene effettuata utilizzando una fiamma normale o leggermente cementante con una potenza di 75-100 dm3/h di acetilene per 1 mm di spessore del metallo solo nel senso sinistro, il che riduce il surriscaldamento del metallo. Per prodotti con spessore superiore a 3 mm si consiglia un riscaldamento generale fino a 250-350°C o un riscaldamento locale fino a 600-650°C. Per gli acciai con contenuto di carbonio al limite superiore è consigliabile utilizzare disossidanti speciali. Per migliorare le proprietà del metallo, vengono utilizzati la forgiatura e il trattamento termico.

Gli acciai ad alto tenore di carbonio includono acciai con un contenuto di carbonio compreso tra 0,46 e 0,75%. Questi acciai generalmente non sono adatti alla realizzazione di strutture saldate. Tuttavia, la necessità di saldatura sorge quando lavori di riparazione. La saldatura viene eseguita con riscaldamento preliminare e talvolta con accompagnamento e successivo trattamento termico. A temperature inferiori a 5°C e in presenza di correnti d'aria non è possibile eseguire la saldatura. I restanti metodi tecnologici sono gli stessi della saldatura di acciai a medio tenore di carbonio. La saldatura a gas degli acciai ad alto tenore di carbonio viene effettuata con fiamma normale o leggermente cementante con una potenza di 75 - 90 dm3/h di acetilene per 1 mm di spessore del metallo, riscaldata a 250 - 300 ° C. Viene utilizzato il metodo di saldatura sinistrorsa, che consente di ridurre i tempi di surriscaldamento e il tempo in cui il metallo del bagno di saldatura rimane allo stato fuso. Vengono utilizzati flussi della stessa composizione degli acciai a medio carbonio. Dopo la saldatura, la cucitura viene forgiata, seguita dalla normalizzazione o rinvenimento.

Negli ultimi anni hanno trovato applicazione gli acciai al carbonio induriti termicamente. Gli acciai ad alta resistenza consentono di ridurre lo spessore dei prodotti. Le modalità e le tecniche di saldatura per gli acciai resistenti al calore sono le stesse dell'acciaio al carbonio convenzionale della stessa composizione. I materiali di saldatura vengono selezionati tenendo conto della parità di resistenza del metallo di saldatura con il metallo di base. La principale difficoltà nella saldatura è l'ammorbidimento della zona della zona termicamente alterata che viene riscaldata a 400 - 700 °C. Pertanto, per l'acciaio indurito termicamente, si consigliano modalità di saldatura a bassa potenza, nonché metodi di saldatura con rimozione minima di calore nel metallo di base.

Acciai con rivestimenti protettivi. L'acciaio zincato è ampiamente utilizzato nella produzione di vari modelli di condotte sanitarie. Quando si salda l'acciaio zincato, se lo zinco penetra nel bagno di saldatura, si creano le condizioni per la comparsa di pori e crepe. Pertanto è necessario rimuovere il rivestimento di zinco dai bordi da saldare. Considerando che sui bordi rimangono tracce di zinco, è necessario adottare misure aggiuntive per prevenire la formazione di difetti: rispetto alla saldatura dell'acciaio convenzionale, lo spazio è aumentato di 1,5 volte e la velocità di saldatura è ridotta di 10 g-20%, l'elettrodo viene spostato lungo la cucitura con vibrazioni longitudinali. Nella saldatura manuale dell'acciaio zincato, i migliori risultati si ottengono lavorando con elettrodi con rivestimento rutilico, che garantiscono un contenuto minimo di silicio nel metallo di saldatura. Ma è possibile utilizzare anche altri elettrodi. Dato che i fumi di zinco sono estremamente tossici, la saldatura dell'acciaio zincato può essere eseguita in presenza di una forte ventilazione locale. Dopo aver completato i lavori di saldatura, è necessario applicare uno strato protettivo sulla superficie della giuntura e ripristinarlo nell'area della zona interessata dal calore.

La presenza di carbonio nella composizione di acciai di questo tipo aumenta le possibilità di rinvenimento e indurimento, facendo acquisire al materiale una migliore resistenza all'usura e durezza. Tali proprietà consentono di produrre semiassi, ruote dentate, telai di apparecchiature, ingranaggi e altri elementi in cui tali parametri sono importanti. Ma spesso la saldatura è l’unico metodo per produrre parti e ripararle.

Questa tecnologia presenta alcuni problemi con gli acciai al carbonio perché è presente carbonio nel materiale. Provoca la possibilità che si formino fessurazioni sia nella giuntura stessa che nella zona termicamente alterata, nonché formazioni non plastiche. Il carbonio influisce negativamente sulla stabilità della cucitura e anche le impurità dannose del materiale - zolfo e fosforo - contribuiscono a questo. Oggi è consuetudine considerare questa procedura separatamente per ciascun gruppo di materiali: tecnologia di saldatura per acciai a medio carbonio, acciai ad alto e basso tenore di carbonio.

Principali problemi e metodi per risolverli

È stato formato il concetto di “contenuto critico di carbonio in una saldatura”. Gli indicatori quantitativi dipendono dai seguenti parametri:

• caratteristiche del design nodale;
• configurazione della saldatura;
• presenza di elementi chimici nella saldatura;
• preriscaldare l'area della futura saldatura.

I metodi per ridurre il rischio di fessurazioni considerano le seguenti azioni:

• limitare gli elementi chimici che aumentano il rischio di fessurazioni;
• riduzione delle sollecitazioni che contribuiscono alla formazione di difetti;
• durante il processo di saldatura si forma una cucitura massimamente omogenea di forma ottimizzata con una composizione normale.

Le strutture non duttili, che tendono a formarsi anche durante il processo di saldatura degli acciai al carbonio, aumentano il rischio di fessurazioni sotto carico. I rischi del loro verificarsi vengono risolti eliminando i fattori che contribuiscono alla loro formazione.

Prima di eseguire lavori di saldatura, è imperativo pulire i prodotti in acciaio al carbonio da ruggine, incrostazioni, sporco, inclusioni di olio e altre sostanze estranee. L'area di lavoro e almeno 10 millimetri della zona interessata dal calore devono essere puliti. Questi elementi possono essere fonti di idrogeno, che causerà la formazione di crepe e pori nella saldatura. Ciò crea una transizione graduale e resistenza strutturale ai carichi.

Caratteristiche della saldatura dell'acciaio

Le caratteristiche della saldatura degli acciai al carbonio sono generalmente considerate in base ai gruppi di materiali:

Selezione degli elettrodi

Quando si saldano gli acciai al carbonio, è necessario tenere conto non solo delle caratteristiche di un particolare materiale, ma anche della sua interazione con gli elettrodi vari tipi. Questi ultimi hanno una varietà di proprietà e il lavoro con essi è regolato da vari requisiti. È importante scegliere l'elettrodo giusto che corrisponda al tipo di acciaio. Poiché esistono più di 2mila qualità di acciaio al carbonio, per loro viene prodotto un gran numero di elettrodi. Esistono elettrodi per la saldatura di acciai a basso tenore di carbonio e leghe di ferro ad alto tenore di carbonio e così via. Quando si effettua una scelta, è necessario utilizzare i seguenti criteri:

• scegliere elettrodi destinati solo agli acciai al carbonio;
• scegliere prodotti che aiutano a ridurre il contenuto di idrogeno;
• E' preferibile che il prodotto abbia una buona riaccensione dell'arco;
• l'elettrodo dovrebbe garantire spruzzi minimi di metallo liquido.

Seguendo queste regole, otterrai un risultato ottimale garantito dei lavori di saldatura su acciai al carbonio.

La saldatura dell'acciaio al carbonio 45 presenta alcune peculiarità ed è accompagnata da alcune difficoltà dovute al fatto che il principale componente legante in esso contenuto è il carbonio.

Gli acciai contenenti lo 0,1-2,07% di carbonio sono classificati come acciai al carbonio. Le leghe con un contenuto di questo elemento chimico compreso tra 0,6 e 2,07% sono considerate ad alto contenuto di carbonio, con una capacità di carbonio compresa tra 0,25 e 0,6% - a medio contenuto di carbonio e se la lega contiene meno dello 0,25% di carbonio - a basso contenuto di carbonio .

La saldatura degli acciai al carbonio per ciascuna delle categorie di cui sopra differisce nella tecnologia della sua implementazione. Ma ci sono anche requisiti generali da osservare durante il processo di saldatura:

• Quando si utilizza la saldatura semiautomatica con filo animato, la saldatura a gas, la saldatura in ambiente protetto e la saldatura manuale di pezzi con elettrodi rivestiti, le saldature vengono spesso eseguite a peso.
• Quando si utilizza la saldatura automatica, è necessario selezionare tecniche di saldatura che forniscano la necessaria penetrazione della radice della saldatura, oltre ad eliminare la bruciatura del materiale.
• Si consiglia di assemblare le strutture saldate per il fissaggio affidabile degli elementi in esse contenuti utilizzando puntine specializzate e vari dispositivi di assemblaggio. I punti vengono generalmente utilizzati per la saldatura semiautomatica di anidride carbonica e per acciai legati al carbonio utilizzando elettrodi rivestiti.

Per varie tecnologie di saldatura esistono standard individuali che specificano i requisiti per le dimensioni delle saldature e la procedura per preparare i bordi dei prodotti da saldare.

Raccomandazioni per l'uso dei puntine durante l'esecuzione di lavori di saldatura

• La lunghezza dei punti è determinata in base allo spessore del metallo da saldare.
• L'area della sezione trasversale dei punti è di 2,5-3 cm (circa 1/3 dell'area della sezione trasversale della saldatura).
• Si consiglia di applicare puntine sul retro del pezzo rispetto alla cucitura principale a passaggio singolo. Se si presuppongono saldature a più passate, la sovrapposizione viene eseguita sul lato opposto al primo strato.
• Prima di iniziare i lavori di saldatura, le punti di saldatura devono essere accuratamente pulite e ispezionate visivamente. Se vengono trovate crepe, devono essere rimosse.

Punto importante! Quando si esegue la saldatura, è necessario ottenere una rifusione completa dei punti, poiché esiste la possibilità che si formino crepe a causa della rimozione del calore abbastanza rapida. Le crepe, a loro volta, possono influire sulla qualità del lavoro di saldatura.

Caratteristiche dei prodotti di saldatura in acciai altolegati

La saldatura di acciai altolegati differisce dalla saldatura di acciai a basso tenore di carbonio per un coefficiente di dilatazione lineare più elevato (superiore a 1,5 volte) e un coefficiente di conduttività termica inferiore (a alte temperature quasi 2 volte meno).

• Un aumento del coefficiente di dilatazione durante i lavori di saldatura porta a deformazioni significative dei campioni saldati, con un'elevata rigidità dei prodotti che porta alla formazione di crepe (pezzi di grandi dimensioni, grande spessore del metallo, fissaggio rigido degli elementi saldati, assenza di spazi tra loro).

• Un basso coefficiente di conduttività termica durante la saldatura porta ad una concentrazione di calore e di conseguenza aumenta la profondità di penetrazione del metallo. Per evitare ciò è necessario ridurre la corrente di saldatura di circa il 15% (+/-5%).

Formazione di crepe

Gli acciai legati con l'alluminio, a differenza degli acciai a basso tenore di carbonio, sono più soggetti a fessurazioni. Molto spesso si formano delle crepe calde acciai austenitici, cricche a freddo - negli acciai martensitici temprati, martensitico-ferritici. La presenza di una rete eutettica lungo i bordi dei grani rende fragili le saldature.

I materiali resistenti alla corrosione, legati al vanadio e che non contengono niobio o titanio, se riscaldati a più di 500°, perdono le loro qualità anticorrosive. Ciò si verifica a seguito della precipitazione di carburi di ferro e cromo.

Trattamento termico

Con l'aiuto del trattamento termico (solitamente indurente), è possibile ripristinare le caratteristiche anticorrosive del metallo.

Quando il prodotto viene riscaldato alla temperatura di 850 gradi, i carburi di cromo precipitati si sciolgono nuovamente nell'austenite per raffreddamento istantaneo, non precipitano più; Tale trattamento termico è chiamato stabilizzazione, ma porta ad una diminuzione della viscosità e della duttilità dell'acciaio.

Per garantire elevata viscosità, resistenza alla corrosione e plasticità del materiale, è necessario riscaldarlo fino a 1000-1150 gradi e indurirlo istantaneamente (raffreddarlo in acqua).

Caratteristiche della tecnologia di saldatura ad attrito

Il processo tecnologico di saldatura per attrito prevede il riscaldamento delle parti da unire per attrito (uno degli elementi da saldare è in movimento).

Principio di funzionamento La saldatura per attrito delle parti in acciaio di rinforzo comporta lavori di saldatura, durante i quali energia meccanica

Fasi fondamentali del processo di saldatura ad attrito

• Distruzione dei film di ossido per attrito e loro rimozione.
• Riscaldare i bordi delle parti da saldare allo stato plastico, distruggendo il contatto temporaneo.
• Estrusione dei volumi più duttili di acciaio dal giunto.
• Arresto del movimento (rotazione) dell'elemento da saldare, formando un giunto monolitico.

Al completamento della procedura di saldatura per pezzi in acciaio di rinforzo, si verifica un assestamento, una cessazione istantanea del movimento (rotazione) del prodotto unito. Le superfici di contatto delle parti nella zona di saldatura, all'aumentare della velocità di rotazione, sfregano tra loro sotto pressione di compressione.

Le pellicole di contatto e di grasso sui prodotti collegati vengono distrutte. Successivamente, l'attrito al contorno viene convertito in attrito secco. Le singole microprotrusioni iniziano a entrare in contatto tra loro e la deformazione avviene di conseguenza. Si formano zone giovanili in cui gli atomi superficiali non hanno un legame saturo: tra loro si formano istantaneamente legami metallici, che vengono immediatamente distrutti a causa del movimento relativo delle superfici.

Conclusione

Data la complessità processo tecnologico strutture di saldatura realizzate con acciai altolegati, i lavori di saldatura devono essere eseguiti solo da saldatori professionisti.

Gli acciai a basso tenore di carbonio sono acciai con un basso contenuto di carbonio fino allo 0,25%. Gli acciai bassolegati sono acciai contenenti fino al 4% di elementi leganti, escluso il carbonio.

Buona la saldabilità degli acciai strutturali a basso tenore di carbonio e basso legati motivo principale la loro applicazione di massa per la produzione di strutture di saldatura.

Composizione chimica e proprietà degli acciai

Negli acciai strutturali al carbonio, il carbonio è il principale elemento legante. Le proprietà meccaniche degli acciai dipendono dalla quantità di questo elemento. Gli acciai a basso tenore di carbonio si dividono in acciai di qualità ordinaria e acciai di alta qualità.

Acciaio di qualità ordinaria

A seconda del grado di disossidazione, l'acciaio di qualità ordinaria è suddiviso in:

• bollente - kp;
• semi-calmo - ps;
• calma - sp.

Acciaio bollente

Gli acciai di questo gruppo contengono non più dello 0,07% di silicio (Si). L'acciaio è prodotto dalla disossidazione incompleta dell'acciaio con manganese. Caratteristica distintiva l'acciaio bollente è la distribuzione non uniforme di zolfo e fosforo in tutto lo spessore del prodotto laminato. Se nella zona di saldatura entra una zona con accumulo di zolfo, ciò può portare alla comparsa di crepe di cristallizzazione nella saldatura e nella zona interessata dal calore. Se esposto a basse temperature, tale acciaio può diventare fragile. Dopo aver ceduto alla saldatura, tali acciai possono invecchiare nella zona interessata dal calore.

Acciaio calmo

Gli acciai dolci contengono almeno lo 0,12% di silicio (Si). Gli acciai calmi si ottengono disossidando l'acciaio con manganese, silicio e alluminio. Si distinguono per una distribuzione più uniforme di zolfo e fosforo al loro interno. Gli acciai calmi rispondono meno al calore e sono meno inclini all'invecchiamento.

Acciaio semisilenzioso

Gli acciai semisilenziosi hanno caratteristiche medie tra gli acciai calmi e bollenti.

Gli acciai al carbonio di qualità ordinaria sono prodotti in tre gruppi. Gli acciai del gruppo A non vengono utilizzati per la saldatura; vengono forniti in base alle loro caratteristiche meccaniche. La lettera "A" non viene utilizzata nella designazione dell'acciaio, ad esempio "St2".

Gli acciai dei gruppi B e C vengono forniti in base alle loro proprietà chimiche, rispettivamente chimiche e meccaniche. La lettera del gruppo è posta all'inizio della designazione dell'acciaio, ad esempio BSt2, VSt3.

Gli acciai semisilenziosi di qualità 3 e 5 possono essere forniti con un contenuto di manganese più elevato. In tali acciai, la lettera G è posta dopo la designazione del grado (ad esempio, BSt3Gps).

Per la produzione di strutture critiche, dovrebbero essere utilizzati acciai ordinari del gruppo B. La produzione di strutture di saldatura da acciai a basso tenore di carbonio di qualità ordinaria non richiede l'uso del trattamento termico.

Acciai di qualità

Gli acciai di qualità a basso tenore di carbonio vengono forniti con contenuto di manganese normale (gradi 10, 15 e 20) e aumentato (gradi 15G e 20G). Gli acciai di alta qualità contengono una quantità ridotta di zolfo. Per la produzione di strutture di saldatura da acciai di questo gruppo, vengono utilizzati acciai laminati a caldo, meno spesso acciai trattati termicamente. Per aumentare la resistenza della struttura, la saldatura di questi acciai può essere eseguita con successivo trattamento termico.

Acciai bassolegati

Se speciale elementi chimici, che inizialmente sono assenti in esso, quindi tale acciaio è chiamato legato. Manganese e silicio sono considerati componenti di lega se il loro contenuto supera rispettivamente lo 0,7% e lo 0,4%. Pertanto, gli acciai VSt3Gps, VSt5Gps, 15G e 20G sono considerati sia acciai strutturali a basso tenore di carbonio che bassolegati.

Gli elementi leganti sono in grado di formare composti con ferro, carbonio e altri elementi. Ciò contribuisce a migliorare le proprietà meccaniche degli acciai e riduce il limite di fragilità a freddo. Di conseguenza, diventa possibile ridurre il peso della struttura.

Legare un metallo con manganese aumenta la resistenza agli urti e la resistenza alla fragilità a freddo. I giunti di saldatura in acciai al manganese sono caratterizzati da una maggiore resistenza sotto carichi d'urto alternati. La resistenza dell'acciaio alla corrosione atmosferica e marina può essere aumentata mediante lega con rame (0,3-0,4%). La maggior parte degli acciai bassolegati per la produzione di strutture di saldatura vengono utilizzati allo stato laminato a caldo. Le proprietà meccaniche degli acciai legati possono essere migliorate mediante trattamento termico, pertanto alcuni gradi di acciaio per strutture saldate vengono utilizzati dopo il trattamento termico.

Saldabilità degli acciai a basso tenore di carbonio e basso legati

Gli acciai strutturali a basso tenore di carbonio e basso legati hanno una buona saldabilità. La loro tecnologia di saldatura deve garantire pari proprietà meccaniche della saldatura e del metallo base (non inferiori al limite inferiore delle proprietà del metallo base). In alcuni casi, a causa delle condizioni operative della struttura, è consentita una riduzione di alcune proprietà meccaniche della cucitura. La cucitura deve essere priva di crepe, imperfezioni, pori, sottosquadri e altri difetti. La forma e le dimensioni geometriche della cucitura devono corrispondere a quelle richieste. Il giunto saldato può essere soggetto a requisiti aggiuntivi, che sono legati alle condizioni operative della struttura. Senza eccezioni, tutte le saldature devono essere durevoli e affidabili e la tecnologia deve garantire la produttività e l’economia del processo.

Le proprietà meccaniche di un giunto saldato sono influenzate dalla sua struttura. La struttura del metallo durante la saldatura dipende dalla composizione chimica del materiale, dalle condizioni di saldatura e dal trattamento termico.

Preparazione e assemblaggio di parti per la saldatura

La preparazione e l'assemblaggio per la saldatura vengono eseguiti in base al tipo di giunto di saldatura, al metodo di saldatura e allo spessore del metallo. Per mantenere lo spazio tra i bordi e la corretta posizione delle parti, utilizzare dispositivi di assemblaggio appositamente creati o dispositivi universali(adatto per molte parti semplici). L'assemblaggio può essere eseguito utilizzando puntine, le cui dimensioni dipendono dallo spessore del metallo da saldare. La virata può essere lunga 20-120 mm e la distanza tra loro è 500-800 mm. La sezione trasversale della virata è pari a circa un terzo della cucitura, ma non superiore a 25-30 mm2. La saldatura a punti può essere eseguita mediante saldatura ad arco manuale o saldatura meccanizzata con protezione a gas. Prima di procedere alla saldatura della struttura, i puntini vengono puliti, ispezionati e, se sono presenti difetti, vengono tagliati o rimossi con altri metodi. Durante la saldatura, i puntini vengono completamente rifusi a causa della possibile comparsa di crepe a seguito della rapida rimozione del calore. Prima della saldatura a elettroscoria, le parti vengono posizionate con uno spazio che aumenta gradualmente verso la fine della saldatura. Il fissaggio delle parti per mantenere la loro posizione relativa viene effettuato utilizzando graffette. Le graffette dovrebbero trovarsi a una distanza di 500-1000 mm. Devono essere rimossi quando viene applicata la sutura.

Per i metodi di saldatura automatica, è necessario installare strisce di ingresso e di uscita. Con la saldatura automatica, è difficile garantire una penetrazione di alta qualità della radice della saldatura e prevenire bruciature del metallo. A tale scopo vengono utilizzati rivestimenti rimanenti e rimovibili e cuscinetti di flusso. È inoltre possibile saldare la radice della giuntura mediante saldatura ad arco manuale o saldatura a gas semiautomatica, mentre il resto della giuntura viene eseguito utilizzando metodi automatici.

La saldatura con metodi manuali e meccanizzati viene eseguita a peso.

I bordi delle parti saldate vengono accuratamente puliti da scorie, ruggine, olio e altri contaminanti per prevenire la formazione di difetti. Le strutture critiche sono saldate principalmente su entrambi i lati. Il metodo di riempimento dei bordi della scanalatura durante la saldatura di strutture a pareti spesse dipende dal suo spessore e dal trattamento termico del metallo prima della saldatura. Mancanza di penetrazione, crepe, pori e altri difetti identificati dopo la saldatura vengono rimossi con uno strumento meccanico, taglio ad arco d'aria o al plasma e quindi saldati nuovamente. Quando si saldano acciai a basso tenore di carbonio, le proprietà e composizione chimica il giunto saldato dipende in gran parte dai materiali utilizzati e dalle modalità di saldatura.

Saldatura ad arco manuale di acciai a basso tenore di carbonio

Per ottenere una connessione di alta qualità utilizzando la saldatura ad arco manuale, è necessario scegliere quello giusto elettrodi per saldatura, impostare le modalità e applicare tecnica corretta saldatura Lo svantaggio della saldatura manuale è l'elevata dipendenza dall'esperienza e dalle qualifiche del saldatore, nonostante la buona saldabilità degli acciai in questione.

Gli elettrodi per saldatura devono essere selezionati in base al tipo di acciaio da saldare e allo scopo della struttura. Per fare ciò, è possibile utilizzare il catalogo degli elettrodi, dove sono archiviati i dati del passaporto di molte marche di elettrodi.

Quando si sceglie un elettrodo, è necessario prestare attenzione alle condizioni consigliate per il tipo e la polarità della corrente, posizione spaziale, intensità della corrente, ecc. Il passaporto degli elettrodi può indicare la composizione tipica del metallo depositato e le proprietà meccaniche dell'elettrodo connessione effettuata da questi elettrodi.

Nella maggior parte dei casi, la saldatura di acciai a basso tenore di carbonio viene effettuata senza misure volte a prevenire la formazione di strutture indurite. Tuttavia, quando si saldano saldature d'angolo a pareti spesse e il primo strato di una saldatura multistrato, viene utilizzato il preriscaldamento delle parti a una temperatura di 150-200 ° C per prevenire la formazione di crepe.

Quando si saldano acciai non resistenti al calore, si ottiene un buon effetto utilizzando metodi di saldatura a cascata e a scorrimento, che non consentono al metallo saldato di raffreddarsi rapidamente. Il preriscaldamento a 150-200° C dà lo stesso effetto.

Per la saldatura di acciai termoresistenti si consiglia di realizzare cordoni lunghi lungo i cordoni precedenti raffreddati per evitare il rammollimento della zona termicamente alterata. Dovresti anche scegliere modalità con un basso apporto di calore. La correzione dei difetti durante la saldatura multistrato deve essere eseguita con cordoni di larga sezione, lunghi almeno 100 mm, oppure l'acciaio deve essere preriscaldato a 150-200 °C.

Saldatura ad arco sotto protezione di gas di acciai a basso tenore di carbonio

La saldatura di acciai a basso tenore di carbonio e bassolegati viene effettuata utilizzando l'anidride carbonica o le sue miscele come gas di protezione. Si possono utilizzare miscele di anidride carbonica + argon oppure ossigeno fino al 30%. Per le strutture critiche, la saldatura può essere eseguita utilizzando argon o elio.

In alcuni casi, la saldatura con elettrodi di carbonio e grafite viene utilizzata per saldare connessioni di bordo con uno spessore di 0,2-2,0 mm (ad esempio alloggiamenti di condensatori, contenitori, ecc.). Poiché la saldatura viene eseguita senza l'utilizzo di bacchetta d'apporto, il contenuto di manganese e silicio nella saldatura è basso, con conseguente perdita di resistenza del giunto inferiore del 30-50% rispetto a quella del metallo base.

Saldatura anidride carbonica eseguita utilizzando filo di saldatura. Per la saldatura automatica e semiautomatica in diverse posizioni spaziali, viene utilizzato filo con un diametro fino a 1,2 mm. Per la posizione inferiore utilizzare un filo da 1,2-3,0 mm.

Come si può vedere dalla tabella, il filo Sv-08G2S può essere utilizzato per saldare tutti gli acciai.

Saldatura ad arco sommerso di acciai a basso tenore di carbonio

Un giunto saldato di alta qualità con la stessa resistenza della giuntura e del metallo di base si ottiene attraverso la corretta selezione di flussi, fili, modalità e tecniche di saldatura. Si consiglia di eseguire la saldatura automatica ad arco sommerso di acciai a basso tenore di carbonio con filo di diametro compreso tra 3 e 5 mm, saldatura ad arco sommerso semiautomatica con diametro di 1,2-2 mm. Per la saldatura di acciai a basso tenore di carbonio vengono utilizzati i flussi AN-348-A e OSTS-45. Filo per saldatura a basso tenore di carbonio dei gradi Sv-08 e Sv-08A e per strutture critiche è possibile utilizzare il filo Sv-08GA. Questo set di consumabili per saldatura permette di ottenere saldature con proprietà meccaniche pari o superiori a quelle del metallo base.

Per la saldatura di acciai bassolegati, si consiglia di utilizzare filo di saldatura Sv-08GA, Sv-10GA, Sv-10G2 e altri contenenti manganese. I flussi sono gli stessi degli acciai a basso tenore di carbonio. Tali materiali consentono di ottenere le necessarie proprietà meccaniche e resistenza del metallo dalla formazione di pori e crepe. Quando si salda senza smusso, l'aumento della percentuale di metallo di base nel metallo di saldatura può aumentare il contenuto di carbonio. Ciò aumenta le proprietà di resistenza, ma riduce le proprietà plastiche della connessione.

Le modalità di saldatura per gli acciai a basso tenore di carbonio e bassolegati differiscono leggermente e dipendono dalla tecnica di saldatura, dal tipo di giunto e di cucitura. Quando si saldano saldature d'angolo a strato singolo, saldature d'angolo e di testa di acciaio spesso di grado VSt3 in modalità con basso apporto di calore, possono formarsi strutture di indurimento nella zona interessata dal calore e la duttilità può diminuire. Per evitare ciò, è necessario aumentare la sezione trasversale della cucitura o utilizzare la saldatura a doppio arco.

Per prevenire la distruzione della saldatura nella zona alterata dal calore durante la saldatura di acciai bassolegati, dovrebbero essere utilizzate modalità con basso apporto di calore e per la saldatura di acciai non rinforzati termicamente, dovrebbero essere utilizzate modalità con maggiore apporto di calore. Nel secondo caso, affinché le proprietà plastiche della giuntura e della zona adiacente non siano peggiori del metallo base, è necessario utilizzare la saldatura a doppio arco o il preriscaldamento a 150-200 ° C.

Gli acciai strutturali (per macchinari o costruzioni) al carbonio sono quelli che contengono fino a circa il 2% di carbonio. Per prima cosa devi sapere che l'acciaio è pieno:

• fino allo 0,25% sono definiti a basso tenore di carbonio;
• dallo 0,26% allo 0,6 - carbonio medio;
• dallo 0,6 al 2% - ad alto contenuto di carbonio.

E tutti non hanno elementi di lega. Qualunque cosa superiore a questo contenuto è chiamata ghisa. Il carbonio determina le caratteristiche di resistenza e influenza direttamente la saldabilità degli acciai.

Composizione, scopo e utilizzo

Questi materiali sono ampiamente utilizzati in economia nazionale. A partire dalla produzione di chiodi semplici fino a strutture ad alta resistenza e particolarmente critiche.

La conversazione qui riguarderà la lavorazione con acciai saturi con quantità medie di carbonio. Si tratta di materiali la cui quota varia dallo 0,25% allo 0,45%. Questa percentuale è la principale differenza rispetto agli acciai a basso tenore di carbonio. Conferisce durezza all'acciaio, ma peggiora la saldabilità. Utilizzato nella costruzione navale e nell'ingegneria meccanica. Poiché tutti gli acciai al carbonio sono classificati anche in base alla qualità, sono presenti anche additivi al manganese dallo 0,7% all'1%. Nell'industria, l'acciaio a medio tenore di carbonio viene utilizzato allo stato normalizzato, ovvero quando il prodotto laminato subisce un determinato trattamento termico prima del processo di saldatura. Nelle strutture saldate e forgiate saldate, vengono solitamente utilizzati 35 acciai o 40 acciai.

Caratteristiche dell'acciaio a medio carbonio

Una caratteristica spiacevole di questi materiali è la comparsa di strutture indurite nella saldatura, vicino alla saldatura e alla zona alterata dal calore (ZTA). Queste “cattive” strutture garantiscono condizioni quasi pericolose per la “fragilità” della connessione. Ciò significa che quando si sceglie un tipo di acciaio, il produttore non si concentra solo sulle sue caratteristiche di resistenza, ma anche su come "si comporterà" il giunto saldato durante la preparazione, durante il processo di produzione e su quali saranno le proprietà meccaniche del giunto dopo la saldatura. e durante il funzionamento del prodotto.

A volte la distruzione si verifica a causa del fatto che nella connessione compaiono forti tensioni residue e la duttilità del metallo è notevolmente ridotta. Questo è proprio il risultato della scelta sbagliata del materiale, del metodo di saldatura e della tecnologia di saldatura.

Concetto di saldabilità

Qui è necessario comprendere la “capacità” del materiale di resistere a condizioni di alta temperatura durante un determinato processo di saldatura senza la comparsa di sezioni di metallo con “bassa plasticità” nella connessione, che “provocano” la comparsa di crepe, o la fatto che i collegamenti vengano distrutti durante il funzionamento. In poche parole, si tratta della capacità delle parti metalliche di unirsi per azione termica, senza deteriorare le proprietà meccaniche del prodotto saldato.

Misure richieste durante la preparazione di questo acciaio per la saldatura:

• utilizzare solo materiali di base regolamentati, ad esempio: acciaio dolce;
• verranno utilizzati metodi di saldatura solo quelli che garantiscono alla saldatura le caratteristiche richieste (saldatura con elettrodi rivestiti, saldatura ad arco sommerso, in gas di protezione);
• progettare con competenza strutture saldate (escludere transizioni contrastanti da una sezione all'altra, evitare l'“affollamento” delle cuciture in una piccola area del prodotto, quando possibile dare la priorità ai giunti di testa);
• particolare attenzione alla qualità dell'assemblaggio (minimizzare spazi e spostamenti, evitare tensioni nelle strutture);
• provare a utilizzare il trattamento termico, allevia lo stress interno non necessario.

Processo e tipologie di saldatura

Come accennato in precedenza, un contenuto significativo di carbonio complica il processo di saldatura. Per superare le difficoltà di cui sopra e rendere il metallo di saldatura resistente alle cricche in qualsiasi saldatura per fusione, è necessario ridurre il livello di carbonio nel metallo di saldatura. Per fare ciò, utilizzare materiali di saldatura a basso contenuto di carbonio e ridurre la quantità di metallo base nel giunto. Semplicemente, ai bordi viene data la forma di taglio appropriata.

Si consiglia di fornire il preriscaldamento ad una temperatura di 250-3000 C. In questo modo è possibile eliminare quasi la comparsa di strutture di indurimento nella ZTA (zona interessata dal calore).

Meccanizzato e

È necessario utilizzare modalità in cui la penetrazione del metallo base sia minima e il coefficiente di forma della saldatura sia massimo. Aumentare la percentuale di metallo dell'elettrodo nella saldatura. Nel funzionamento semiautomatico, ciò si ottiene utilizzando un filo di piccolo diametro e una corrente minima. In questo caso è meglio lavorare con corrente continua con polarità diritta.

Anche la lega è una buona idea. Per ottenere ciò è sufficiente utilizzare filo a ridotto contenuto di zolfo e fosforo, con aggiunta di silicio e manganese. Nella saldatura automatica, la lega si verifica a causa del flusso.

Manuale

Per questa saldatura vengono utilizzati elettrodi con rivestimento basico. Forniscono lega, la cucitura diventa resistente alle crepe. Ma per evitare strutture di indurimento fragili nella ZTA, è auspicabile un raffreddamento lento del prodotto. Per fare ciò ridurre la velocità di saldatura, preriscaldare e utilizzare due o più archi estesi. Maggiore è il contenuto di carbonio, maggiore dovrebbe essere la temperatura di riscaldamento durante la saldatura (riscaldamento accompagnatorio). Tuttavia, quando con tutti i metodi elencati è completamente impossibile conferire la duttilità richiesta al giunto, viene utilizzato l'indurimento e il rinvenimento.

Metodo dell'elettroslag

Si tratta di uno speciale metodo di saldatura che utilizza un bagno di scorie per riscaldare la zona di fusione. Viene effettuato il riscaldamento scossa elettrica. Qui, grazie all'ampia possibilità di modificare il coefficiente di forma del bagno e al raffreddamento lento, si creano le condizioni per creare una connessione di alta qualità. Alimentando il filo ad una velocità non superiore ad un valore critico, si garantisce un'elevata resistenza alle cricche cristalline.

Qui possono sorgere problemi se il contenuto di carbonio supera lo 0,33%. Quindi è necessario utilizzare filo con manganese e silicio.

Saldatura ad anidride carbonica

La tecnologia di questo tipo è per molti versi simile alla saldatura ad arco manuale o alla saldatura ad arco sommerso. Si basa inoltre sulla riduzione della percentuale di metallo base nella saldatura e sulla garanzia di una penetrazione favorevole. Ma è usato raramente nella produzione di massa.

È importante ricordare che con qualsiasi metodo di saldatura dell'acciaio a medio carbonio, il punto più importante nella preparazione e nel processo è conferire la necessaria duttilità al giunto. E il modo per garantire questa plasticità è già selezionato in base alla situazione specifica in cui avverrà la saldatura.

Ispezione visiva dei giunti saldati

Il controllo dei giunti saldati è parte integrante dell'intero processo tecnologico di saldatura.

L'ispezione visiva è uno dei tanti metodi a cui sono sottoposti tutti i giunti saldati senza eccezioni. E non solo. Il lavoro sull'ispezione visiva inizia già nella fase di accettazione dei materiali di base e di saldatura nella produzione di saldatura. Ma in questo articolo verrà preso in considerazione solo il controllo visivo. Ma prima devi capire quali problemi risolve e a cosa è mirato.

Difetti nei giunti saldati

I difetti nella produzione di saldatura sono definiti come il mancato rispetto delle norme e delle regole in base alle quali viene realizzato il giunto.

Questi “stipiti” sorti durante il processo di saldatura si dividono in interni ed esterni. Quelli esterni vengono rivelati dall'ispezione visiva della connessione. Guardando al futuro, è opportuno chiarire che il controllo visivo in sé non esiste come metodo separato. Va sempre in concomitanza con la misurazione. Nella produzione questo si chiama controllo visivo e di misurazione. Bene, per iniziare a misurare, è necessario identificare visivamente i difetti, registrarli e durante la misurazione determinare se le incoerenze identificate sono accettabili o meno e in che modo influenzeranno il funzionamento del prodotto. I difetti dovrebbero essere identificati già nella fase di preparazione alla saldatura. Poiché influenzano direttamente la qualità del prodotto di saldatura finale.

Difetti durante la preparazione alla saldatura, le ragioni del loro verificarsi e il loro impatto sulla qualità della connessione

Incoerenze nella preparazione e nell'assemblaggio portano a successivi difetti di saldatura. Ad esempio: angolo di smussatura errato dei bordi, smussatura grande o, al contrario, piccola, spostamento assiale, mancata corrispondenza dei piani di giunzione, spazio maggiore e la geometria della cucitura è inaccettabilmente rotta!

Sono garantiti bordi non lavorati e non puliti, superfici umide o elettrodi non riscaldati, delaminazioni, modalità di saldatura e pori selezionati in modo errato, fistole e mancanza di fusione lungo la giuntura!

L'aumento della corrente, il rapido movimento dell'elettrodo lungo la cucitura e i sottosquadri ci sorridono!

Se l'arco viene interrotto bruscamente, alla fine della giuntura ci sarà sicuramente un cratere non saldato.

Tutti i difetti creano una concentrazione locale degli sforzi, riducono la sezione utile della cucitura, indebolendo la struttura, e in alcuni casi addirittura si diffondono ulteriormente lungo la cucitura. Ad esempio, crepe e microfessure. È chiaro che un tale progetto non resisterà nemmeno a una durata minima.

Il corretto assemblaggio è accompagnato da ispezione e misurazione esterne utilizzando speciali dispositivi, modelli e standard verificati. E la forma e le dimensioni delle cuciture sono specificate nelle specifiche tecniche, che stabiliscono il numero di passaggi e la profondità di penetrazione.

Una parola sui difetti esterni

Questi "parassiti della saldatura" all'aperto includono quanto segue::

• cedimento: flusso di metallo fuso sulla base;
• sottosquadri - scanalature appuntite o oblunghe nel metallo di base, che corrono lungo i bordi della cucitura;
• crateri non saldati: una depressione alla fine della saldatura quando l'arco si rompe improvvisamente;
• ustioni: un foro passante durante la saldatura del primo strato di giuntura;
• l'incendio doloso è la conseguenza della “percussione” dell'elettrodo quando l'arco è eccitato;
• crepe: rottura del metallo lungo una giuntura o metallo adiacente;
• pori: una cavità di forma rotonda;
• schizzi: gocce congelate su una connessione;
• fistola: un difetto a forma di imbuto nella cucitura.

Sono tutti questi difetti che l'ispezione visiva è progettata per identificare e registrare.

Ispezione esterna

Quando si eseguono lavori di saldatura, le azioni preparatorie sono soggette anche a ispezione esterna e spesso a misurazioni. Viene controllata la qualità del materiale: presenza o assenza di difetti sul metallo (bave, ammaccature, pulizia dei bordi), preparazione elementi strutturali bordi (corretto angolo di taglio, spazio, allineamento), qualità e corretta esecuzione dei punti. Le strutture assemblate in violazione delle specifiche tecniche vengono rifiutate.

Durante il processo di saldatura stesso, il saldatore (è il naturale e primo controllore di qualità della connessione), oltre a monitorare la modalità di saldatura e la stabilità dell'arco, osserva come vengono realizzate le perle quando si realizzano cuciture multistrato. È estremamente importante controllare la qualità della passata iniziale (radice di saldatura). Perché è il primo strato che “dipinge” l'intero “quadro” successivo del giunto saldato. Molto spesso è necessario esaminare la radice anche con una lente d'ingrandimento 4-7x.

Quando si ispeziona visivamente i prodotti finiti, viene utilizzata anche una lente d'ingrandimento. Innanzitutto si individuano tutti quei “stipiti di saldatura” di cui si è parlato prima. La maggior parte di essi sono inaccettabili e devono essere corretti. Inoltre, durante l'ispezione visiva, viene prestata grande attenzione alla forma della giuntura, al corretto "schema" delle scale e al "quadro complessivo" della distribuzione del metallo nel rinforzo della giuntura.

Ogni cucitura realizzata in diverse “pose” ha una sua caratteristica aspetto e forma.

Quando si ispezionano prodotti e strutture particolarmente critici (soprattutto nell'industria militare e spaziale), l'aspetto delle giunture viene spesso confrontato con standard appositamente realizzati. La geometria viene controllata utilizzando modelli e strumenti di misurazione.

Il controllo visivo è abbastanza informativo ed è un metodo di controllo economico e veloce. E con un'attenta osservazione del processo di saldatura, è possibile eliminare il verificarsi di molti difetti. L'ispezione visiva è una procedura poco costosa e molto efficace nel processo tecnologico.

Condizioni per il controllo visivo e di misurazione

Per condurre un VIC di alta qualità, è necessario creare determinate condizioni in qualsiasi sito. Che si tratti di un impianto di produzione ad alta tecnologia dove si lavora in camice bianco e guanti, di un'officina di saldatura o di un sito di installazione. Includono:

• comodità dell'approccio specialistico;
• possibilità di collegare illuminazione locale 12 V;
• l'illuminazione dovrebbe essere di almeno 500 lux (500 lux);
• pareti interne, soffitti e tavoli dovrebbero essere dipinti con colori chiari;
• garantendo una visibilità sufficiente per l'occhio dello specialista. La superficie è vista da un angolo superiore a 300 rispetto al piano e da una distanza non inferiore a 600 mm;
• pulire le superfici come richiesto dai documenti normativi;
• misure per un controllo sicuro.

Solo dopo aver effettuato un accurato controllo visivo e aver corretto tutte le incongruenze, le connessioni vengono sottoposte ad altri metodi di controllo, se richiesto dalla documentazione di progettazione.