Сварка высокопрочных сталей

К классу высокопрочных сталей относятся низколегированные и среднелегированные бейнито-мартенситные стали с содержанием углерода от 0,12 до 0,45 %. Для большинства этих сталей характерно комплексное легирование (содержание легирующих элементов от 2,5 до 10 %), позволяющие получить стали с более высокими механическими свойствами. Необходимый комплекс служебных и технологических свойств сталей с пределом текучести s_0,2 = 580…2000 МПа обеспечивается определенным легированием в сочетании с термической обработкой. Структура сталей формируется в процессе мартенситного и бейнитного превращений. В основном, эти марки сталей изготавливают по техническим условиям.

В данных сталях сочетаются высокие прочностные и пластические свойства с высокой стойкостью против перехода в хрупкое состояние. Это и определяет их широкое применение для конструкций, работающих при ударных и знакопеременных нагрузках, при низких и высоких температурах, при высоких давлениях, в агрессивных средах и т.п.

Высокопрочные стали применяются также для создания облегченных сварных конструкций. Однако, не все эти стали имеют хорошую или удовлетворительную свариваемость. Чем больше содержание легирующих элементов в стали, включая углерод, тем хуже свариваемость. Это связано с увеличением вероятности образования хрупкой структуры мартенсита при термических циклах сварки.

Как правило, при содержании углерода более 0,3 % повышается склонность стали к перегреву, закалке, образованию холодных и горячих трещин в сварном соединении и образованию пор в сварном шве. Для предупреждения этих явлений необходимы усложняющие технологический процесс специальные приемы. Поэтому, в ряде случаев при выборе марки высокопрочной стали для изготовления сварных конструкций иногда более целесообразно выбрать менее прочную сталь, с меньшим содержанием углерода, но более технологичную при сварке, с учетом надежности и долговечности сварного соединения.

Все марки высокопрочных сталей можно разделить на три основные группы:

1. низколегированные бейнито-мартенситные стали

2. среднелегированные мартенсито-бейнитные стали

3. низкоуглеродистые мартенситные стали.