Для сварки среднелегированных сталей, как правило, используют электроды с основным покрытием. В зависимости от требований, предъявляемых к металлу шва и технологии сварки, используют электроды, обеспечивающие получение среднелегированного металла шва: УОНИ-13/85 (типа Э85), ВИ-10-6 (типа Э100), НИАТ-ЗМ (типа Э125), НИАТ-3 (типа Э150) и электроды, обеспечивающие получение аустенитного металла шва, НИАТ-5 (типа Э-11Х15Н25М6АГ2).
Сварку под флюсом обычно выполняют, используя защитно-легирующие флюсы и среднелегированную проволоку. В зависимости от требований к металлу шва используют высокомарганцовистые флюсы — силикаты типа АН-348-А и низкокремнистые безмарганцовистые флюсы АН-15, АН-15М и др. Низкокремнистые безмарганцовистые флюсы по сравнению с высокомарганцовистыми флюсами позволяют получить металл шва с более высокими пластическими свойствами. Флюсы АН-15 и АН-15М несколько уступают флюсу АН-348-А в технологическом отношении, и при использовании их сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности.
При дуговой сварке среднелегированных сталей в качестве защитных газов используют углекислый газ и аргон. При сварке в углекислом газе в зависимости от требований, предъявляемых к шву, применяют сварочные проволоки: Св-08ГСМТ, Св-18ХГС, Св-18ХМА, Св-08ХГ2С, Св-08ХЗГ2СМ, Св-10ХГ2СМА и др.
Поскольку в проволоке Св-18ХМА пониженное суммарное содержание раскислителей, то наиболее рационально ее использовать при сварке одно- и двухслойных швов. При сварке многослойных швов применяют электродную проволоку Св-08ХЗГ2СМ; при этом первый слой можно выполнять менее легированной проволокой, например, Св-08ХГ2С, Св-08ГСМТ и др.
При сварке плавящимся электродом с целью снижения вероятности образования пор и повышения стабильности процесса рационально использовать аргон с добавками 5—10 % кислорода или углекислого газа.
При сварке сталей высокой прочности (σв>1500 МПа) небольшой толщины (в основном до 3 мм) рационально использовать одностороннюю двухслойную аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом с поперечными колебаниями при выполнении пюрого слоя (метод ИЭС им. Е. О. Патона). Эффект поперечных колебаний (до шести колебаний в секунду) проявляется в тех случаях, когда обеспечивается поперечное перемещение сварочной ванны за дугой, что позволяет улучшить структуру металла шва и околошовной зоны за счет изменения условий кристаллизации п термического цикла сварки.
При сварке неплавящимся электродом для увеличения глубины проплавления, особенно в случае использования сталей специальной выплавки (электрошлакового переплава, рафинированных синтетическими шлаками и др.), целесообразно использовать активирующие флюсы-пасты (разработанные ИЭС им. Е. О. Патона). Флюс наносят на свариваемые кромки в виде тонкого слоя с помощью специального стержня-карандаша. Содержащиеся во флюсе компоненты (главным образом, фториды и оксиды) способствуют сжатию столба дуги, благодаря чему и обеспечивается увеличение глубины проплавления.
Электрошлаковую сварку осуществляют с использованием флюсов АН-8, АН-8М, АН-22 и стандартных электродных проволок Св-12ГС, Св-08ГСМТ, Св-18ХМА, Св-10Х5М и др., которые выбирают в зависимости от состава свариваемой стали. Поскольку электродная проволока имеет пониженное содержание углерода, то обычно применяют электродную проволоку, которая позволяет дополнительно легировать металл шва.
С целью получения металла шва с требуемыми свойствами используют режимы, обеспечивающие долю участия основного металла в образовании шва до 50—60 %, что позволяет приблизить состав металла шва к основному. Например, электрошлаковая сварка стали ЗОХСА толщиной 70 мм под флюсом АН-22 или АН-8М электродной проволокой Св-08ГСМТ или Св-18ХМА позволяет получить сварное соединение, равнопрочное основному металлу после полной термообработки (закалка и отпуск).
В соединениях, выполненных электрошлаковой сваркой, как правило, не наблюдается образования холодных трещин. Это обусловлено малыми скоростями охлаждения металла зоны аустенитизации, позволяющими предотвратить образование структур закалки или обеспечить их самоотпуск. Однако подобные условия способствуют формированию в зоне термического влияния структур перегрева, что приводит к значительному снижению пластических свойств. Для восстановления свойств металла зоны перегрева применяют полную термообработку (закалку с отпуском).
Электронно-лучевая сварка применительно к среднелегнрованным сталям и особенно высокопрочным — перспективный метод, поскольку позволяет получить сварные соединения с благоприятной структурой и высокими механическими свойствами. Подобное сочетание свойств обеспечивается путем использования режимов с малой погонной энергией.
Склонность к образованию холодных трещин швов, выполненных электронно-лучевой сваркой на режимах с малой погонной энергией, ниже, чем швов, выполненных дуговой сваркой. Это, по-видимому, обусловлено, с одной стороны, более низким уровнем внутренних напряжений в сварных соединениях, выполненных электронно-лучевой сваркой, с другой — повышением температуры мартенситного превращения из-за большой неоднородности аустенита.
Электронно-лучевая сварка дает хорошие результаты при сварке сталей толщиной до 30 мм. При сварке более толстого металла и содержании углерода в стали свыше 0,2 % возникают трудности из-за образования горячих трещин.
