Для сварки низколегированных сталей повышенной и высокой прочности, как правило, используют электроды с основным покрытием. Шлаки электродов с подобным покрытием обеспечивают не только хорошую металлургическую обработку, но и возможность эффективного легирования металла шва через покрытие путем введения металлических порошков. В зависимости от свойств свариваемой стали используют стандартные электроды (ГОСТ 9467—75):
- типа Э42А (вид покрытия «Б», марок УОН№ 13/45, СМ-11 и др.);
- типа Э46А (вид покрытия «Б», марки Э-138/45Н для сталей 09Г2, 10ХСНД, 15ХСНД и др.);
- типа Э50А (вид покрытия «Б», марок УОНИ-13/55, ДСК-50, АН-Х7 и др. для сталей 14ХГС, 10ХСНД, 15ХСНД и др.);
- типа Э55 (вид покрытия «Б», марки УОНИ-13/55У для сталей 18Г2С, 25ГС, 15ГС и др.).
Для некоторых сталей типа 09Г2 используют также электроды с покрытием рутилового типа Э42 (например, электроды марки АНО-1, вид покрытия «Р»).
Для низколегированных сталей в основном применяют защитно-легирующие флюсы в сочетании с низколегированной проволокой. При этом используют флюсы, разработанные для сварки низкоуглеродистых сталей, например, высокомарганцовистый флюс-силикат АН-348-А и флюсы с пониженным содержанием МпО и SiOa АН-15, АН-22, АН-42 (табл. 7.1). Электродную проволоку выбирают в зависимости от состава свариваемой стали (Св-08ГА, Св-10Г2, Св-08ХМ, Св-08ХМФА, Св-10НМА и др.).
Таблица 7.1. Химический состав флюсов для сварки легированных сталей, %
| Марка флюса | SiO2 | MnO | CaO | MgO | Al2O3 | CaF2 | NaF | ΣFeO |
| АН-15 АН-15М АН-17 АН-17М АН-26 АН-42 АН-292 АНФ-5 АНФ-14 АНФ-17 АНФ-22 |
24-29 6-10 17-21 18-22 29-33 31-34 ≤1,5 ≤2 14-16 - - |
1,5-2,5 ≤1 4-6 ≤3 2,5-4 15-16 - - - 9-13 - |
14-18 29-33 14,5-18,5 14-18 4-8 12-14 33-37 - ≤0,8 3-5 2-3 |
8-11 ≤2 9-12 9-12 15-18 ≤1 4-7 - 4-8 - - |
22-25 36-40 21-25 21-25 19-23 14-18 58-61 - 10-12 22-26 - |
20-23 16,6-20 19-23 21-25 20-24 16-18 - 75-80 60-65 40-55 86-92 |
2-6 - - - - - - 17-25 - 4-8 К2О 8-12 В2О3 |
≤0,8 ≤0,8 7,5-9,5 3-5 ≤1,5 ≤2 - - - - - |
Наиболее рационально для сварки низколегированных сталей использовать флюсы с пониженным содержанием МпО и SiО2, так как уменьшается загрязненность металла шва шлаковыми включениями. Например, при сварке электродной проволокой Св-08ХМФА под флюсом АН-348-А общее содержание оксидных включений в металле шва составляет 0,092 %, а при сварке под флюсом АН-22 — 0,032 %.
Защитно-легирующие флюсы в сочетании с низкоуглеродистой проволокой (например, флюс АН-348-А в сочетании с электродной проволокой Св-08А) при сварке низколегированных сталей используют редко из-за повышенной загрязненности металла шва шлаковыми включениями.
Хорошие результаты получены при сварке высокопрочных низколегированных сталей с использованием флюсов АН-17 и АН-17М в сочетании с кремнемарганцовистыми и другими легированными, проволоками (например, Св-08ХН2М,Св-08ХМФА). Указанные флюсы характеризуются пониженным содержанием МnО и SiO2 и наличием небольших количеств оксидов железа. При этом флюсы содержат достаточное количество фтористого кальция и оксида кальция. Подобный состав флюса и соответственно шлаков обеспечивает хорошие металлургические условия формирования сварочной ванны, приводит к снижению исходной концентрации серы и фосфора, а также водорода в металле шва.
Технология сварки низколегированных сталей в атмосфере защитных газов мало отличается от технологии сварки углеродистых сталей.
Ни колегированные стали плавящимся электродом в большинстве случаев сваривают в углекислом газе. При сварке сталей 09Г2, 10Г2СД, 14ХГС, 15ХСНД и подобных им в основном применяют электродную проволоку Св-08Г2С. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений в морской воде используют сварочную проволоку Св-08ХГ2С.
В некоторых случаях для повышения производительности сварки, улучшения внешнего вида швов, повышения пластических свойств металла шва применяют порошковые проволоки марок ПП-АН8, ПП-АН10, ПП-АН4, ПП-АН9. Проволоки ПП-АН4 и ПП-АН9 обеспечивают более высокие механические свойства металла шва при отрицательных температурах. Высокопрочные низколегированные стали сваривают электродными проволоками сложного легирования, которые выбирают в зависимости от свойств свариваемых сталей. При сварке сталей, имеющих сгт = = 500÷550 МПа, используют проволоку Св-08ХГСМА, а сталей, имеющих от = 600÷700 МПа, — проволоку Св-08ХГСМФА или Св -08 X Н 2 Г2СМ.
Технология электрошлаковой сварки низколегированных сталей аналогична технологии сварки углеродистых сталей. Сварку в основном осуществляют с применением флюса АН-8, однако возможно использование флюса АН-22. Электродную проволоку выбирают в зависимости от свойств свариваемой стали. Например, при сварке сталей 09Г2С, 16ГС, 14ГС, 15ХСНД используют проволоки Св-08ГС, Св-10Г2. Проволока Св-08ГА не обеспечивает достаточной прочности металла шва.
В зависимости от предрасположенности основного металла к росту зерна и требований, предъявляемых к сварному соединению, после сварки назначают термообработку. Для сталей, склонных к росту зерна, обычно назначают нормализацию; для сталей, не склонных к росту зерна, как правило, ограничиваются отпуском при температуре 650 °С.
