1. Зварюваність сталей

Зварюваність сталей залежить від їх хімічного складу. Найбіль­ший вплив мають вуглець і шкідливі домішки (сірка та фосфор), при збільшенні вмісту яких зварюваність погіршується. Для зва­рювання виробів в основному використовують конструкційні низьковуглецеві, низько- й середньолеговані сталі. Рідше зварюють високовуглецеві сталі. Основними труднощами, які виникають при зварюванні сталей є:

• схильність до утворення гартованих структур (у сталях із вмістом вуглецю понад 0,22%);

• схильність до утворення гарячих (вміст сірки) і холодних (вміст фосфору) тріщин;

• забезпечення достатньої міцності з’єднання. ,

На зварюваність сталі також впливають хімічний склад елект­родів, режими зварювання, температура навколишнього середови­ща, товщина сталі, закріплення елементів конструкцій, техніка ви­конання зварювання тощо. *

Враховуючи труднощі зварювання, сталі за зварюваністю поділяють на чотири групи:

1. Добре зварювані сталі — це низьковулецеві та низьколего- вані сталі, які не гартуються та зварюються без обмежень, незалеж­но від товщини металу, конфігурації швів і жорсткості конструкції в широкому інтервалі режимів зварювання. Для низьколегованих сталей з вмістом вуглецю більше 0,16%, товщині понад 25 мм і жорсткій конструкції необхідний попередній підігрів до 100-150°С;

2. Задовільно зварювані сталі — це вуглецеві сталі з вмістом вуглецю від 0,22% до 0,30% і низьколеговані сталі з вмістом вугле­цю від 0,14% до 0,22%. Такі сталі зварюються при температурі довкілля не нижче + 5°С і товщині металу не більше 20 мм. Вироби з металів більшої товщини і при жорсткій конструкції потребують попереднього підігріву до температури 100-150°С. Задовільно зва­рювані сталі не схильні до утворення холодних тріщин при пра­вильному виборі режиму зварювання;

3. Обмежено зварювані сталі — це вуглецеві сталі з вмістом вуглецю від 0,3% до 0,4%, низьколеговані й середньовуглецеві з вміс­том вуглецю від 0,22% до 0,30%. Такі сталі схильні до утворення гартованих структур і зварюються з попереднім або супровідним підігрівом при температурі 150-350°С, який знижує швидкість охо­лодження металу шва та утворює відносно м’яку мікроструктуру. При зварюванні виробів складної конфігурації й великої жорсткості необхідний загальний підігрів до температури 200-450°С. Після зварювання обов’язково проводять високий відпуск при температу­рі 650°С, а для відповідальних виробів рекомендують термообробку;

4. Погано зварювані сталі — це середньолеговані (від 3 до 6% легуючих елементів), середньовуглецеві та високовуглецеві сталі з вмістом вуглецю понад 0,22%. Такі сталі гартуються при зварюванні і тому виконують попередній та супровідний підігрів до температу­ри 200-500°С із наступною термообробкою за режимами для даної марки сталі.

4.6. Аналіз хімічного складу матеріалів

Якісне виконання зварювальних робіт значною мірою залежить під хімічного складу матеріалів. Це особливо проявляється при ремонтному зварюванні, де важко встановити точний хімічний склад металів і правильно підібрати зварювальні матеріали. При цьому досліджують зломи металів, роблять надрізи різальними

2*

35

інструментами й напилками, виконують проби на іскру, згинання, в’язкість. При цьому хімічний склад і марки металів, сплавів уста­новлюють приблизно. Точне дослідження можливе тільки в хіміч­ній і металографічній лабораторіях.

Для полегшення дослідження хімічного складу матеріалів роз­роблений портативний вакуумний рентгенівський флуоресцентний аналізатор (ручний сканер). За його допомогою можна провести хімічні випробування на місці, тобто зробити те, що раніше можливе було тільки в лабораторних умовах. Аналізатор має масу близько 1,6 кг і може проводити детальний аналіз складу матеріалу навіть у польових умовах.

За його допомогою можна ідентифікувати та характеризувати широкий діапазон елементів, а також виявляти хімічні елементи з низькими атомними номерами — натрій, алюміній, кремній. Особ­ливої уваги потребує аналіз алюмінієвих сплавів, які широко вико­ристовуються в літакобудуванні й ракетній техніці.

Ручний сканер виявляє і такий «важкий» елемент, як кремній, який може бути шкідливий при зварювальних та інших термічних роботах. Такий аналіз гарантує якість і при зварюванні алюмінієвих стрижнів.

Ще одна галузь застосування сканера — перевірка якості виробів та їхня відповідність стандартам. За допомогою ручнЬМ сканера можна перевіряти якість зварних виробів, наявність д£*- фектів при проведенні зварних робіт у цехах і в польових умовах. Корозія виявляється через фарбу, різні хімічні процеси можуть оцінюватися з високою точністю в режимі реального часу.