Сварка цилиндров из стали 30хгса

[Victorupp]

Уважаемые коллеги! Прошу вас откликнуться. Работаю на заводе по производству гидроцилиндров, марка стали 30ХГСА. Знаю что данная сталь склонна к закалке, образованию трещин. Толковых технологов не осталось, спросить неукого. Собственно кто сможет дать совет опишу существующий процесс, может кто сможет подкорректировать, или дополнить. Заранее спасибо!

 

 

[Ferio]

Ой, опять. Ну посмотрите http://websvarka.ru/talk/index.php?showtopic=4553&hl=

[MityMouse]

 

Уважаемые коллеги! Прошу вас откликнуться. Работаю на заводе по производству гидроцилиндров, марка стали 30ХГСА. Знаю что данная сталь склонна к закалке, образованию трещин. Толковых технологов не осталось, спросить неукого. Собственно кто сможет дать совет опишу существующий процесс, может кто сможет подкорректировать, или дополнить. Заранее спасибо!

 

 

Условия работы соединения? Требования к соединению? Стандарты?

[Victorupp]

Условия работы соединения? Требования к соединению? Стандарты?

работать будут под высоким давлением (гидроцилиндры на крепях в шахте). а требования это прочное герметичное соединение, которое не вырвет давлением по шву, или околошовной зоне. 

Изменено 6 августа, 2014 пользователем Victorupp

[MityMouse]

Тогда, лучше всего ручная аргонодуговая сварка (TIG), для уменьшения тепловложения в деталь. Присадочный материал - сходный по составу (Св-18ХГС или забугорные аналоги, а не аустенитный, так как он даёт менее прочное соединение хоть и лучшие сварочно-технологические характеристики). Соединение с полным проплавлением, с предварительным печным подогревом до 300 градусов (выдержка в зависимости от массы детали) и послесварочным отжигом (нагрев до 650 градусов, выдержка в зависимости от массы детали, остывание с печью). После сварки рентген или ультразвук и капиллярный метод для выявления поверхностных трещин. Для таких ответственных конструкций очень желательно иметь сварщиков, которые с этим уже сталкивались и организовать процесс правильно (варить рядом с печью, чтобы время между сваркой и выгрузкой-загрузкой в печь было минимально (зазеваетесь - будут трещины)). Соответственно после сварки потребуется механическая обработка детали. Если на соединение будут воздействовать знакопеременные нагрузки - снять усиление и обратный валик сварного шва.

[Victorupp]

Тогда, лучше всего ручная аргонодуговая сварка (TIG), для уменьшения тепловложения в деталь. Присадочный материал - сходный по составу (Св-18ХГС или забугорные аналоги, а не аустенитный, так как он даёт менее прочное соединение хоть и лучшие сварочно-технологические характеристики). Соединение с полным проплавлением, с предварительным печным подогревом до 300 градусов (выдержка в зависимости от массы детали) и послесварочным отжигом (нагрев до 650 градусов, выдержка в зависимости от массы детали, остывание с печью). После сварки рентген или ультразвук и капиллярный метод для выявления поверхностных трещин. Для таких ответственных конструкций очень желательно иметь сварщиков, которые с этим уже сталкивались и организовать процесс правильно (варить рядом с печью, чтобы время между сваркой и выгрузкой-загрузкой в печь было минимально (зазеваетесь - будут трещины)). Соответственно после сварки потребуется механическая обработка детали. Если на соединение будут воздействовать знакопеременные нагрузки - снять усиление и обратный валик сварного шва.

дело в том что внутреняя поверхность цилиндра раскатана, и если его нагреть до 300 градусов раскатанный металл поднимается, что не есть хорошо..      сейчас мы варим так, лилиндр помещаем в печь, нагреваем его до 100 и сразу варим 5-6 проходов без остановки. после сварки цилиндр просто остывает в цеху..(что конечно плохо).

[MityMouse]

дело в том что внутреняя поверхность цилиндра раскатана, и если его нагреть до 300 градусов раскатанный металл поднимается, что не есть хорошо..      сейчас мы варим так, лилиндр помещаем в печь, нагреваем его до 100 и сразу варим 5-6 проходов без остановки. после сварки цилиндр просто остывает в цеху..(что конечно плохо).

Марка присадки? Способ сварки? На такие ответственные детали назначается припуск под расточку, варится, затем растачивается.

Изменено 6 августа, 2014 пользователем MityMouse

[Victorupp]

Марка присадки? Способ сварки?

полуавтоматом варим. вот этой проволокой..

[MityMouse]

полуавтоматом варим. вот этой проволокой..

Присадка - ферритная, поэтому равнопрочность сварного соединения с основным металлом не достигается. Но если прочность вас устраивает, а претензии только к трещинообразованию, то проволоку и способ сварки можно оставить. Самое главное - ввести послесварочную или предсварочную термическую обработку (в идеале и то и то). Кстати, если введёте печной предварительный подогрев до 300 градусов, то можно снизить коробление детали. Короче - основные рекомендации такие, а остальное зависит от конкретных возможностей вашего производства.

[G_Kar]

Тогда, лучше всего ручная аргонодуговая сварка (TIG), для уменьшения тепловложения в деталь.

 Вот тут вы меня озадачили. РАДС по тепловложению в основной металл всегда была на первом месте, т.е. разогрев наиболее сильный по сравнению с ПА и сваркой электродами.

Изменено 6 августа, 2014 пользователем G_Kar

[ЛехаКолыма]

дело в том что внутреняя поверхность цилиндра раскатана, и если его нагреть до 300 градусов раскатанный металл поднимается, что не есть хорошо..      сейчас мы варим так, лилиндр помещаем в печь, нагреваем его до 100 и сразу варим 5-6 проходов без остановки. после сварки цилиндр просто остывает в цеху..(что конечно плохо).

День добрый.в журнале "Сварщик" №2 за 2012 год стр 20 есть подробное описание технологии данной стали,может пригодится

[Victorupp]

спасибо!

[MityMouse]

 Вот тут вы меня озадачили. РАДС по тепловложению в основной металл всегда была на первом месте, т.е. разогрев наиболее сильный по сравнению с ПА и сваркой электродами.

Почему вы так считаете? РАДС сварщик  имеет больше возможностей для уменьшения тепловложения: 1. Минимальный ток не ограничен диаметром электрода или проволоки (хоть 10 ампер дай, если сварить сможешь). 2. Более гибкий процесс для сварщика (тепло в сварочную ванну можно передавать как непосредственно дугой, так и через присадку). 3. Более "узкая" дуга, форма которой зависит от заточки вольфрама. Не зря нержавейку в ответственных конструкциях только РАДС и варят, ведь она большой разогрев ох как не людит, выжечь легирующие элементы как нефиг делать.

Изменено 7 августа, 2014 пользователем MityMouse

[G_Kar]

@MityMouse, заблуждаетесь в причинно-следственных связях.  1. На минимальном токе вы получите максимальный разогрев детали, для уменьшения тепловложения сварку проводят на максимальном токе максимально быстро. 2. Не образовав сварочную ванну вы не сможете сварить изделие, присадка подается в сварочную ванну, а не в дугу и она наоборот забирает тепло из сварочной ванны. 3. Нержавейку в ответственных конструкциях варят полуавтоматом, а РАДС более технологична в плане простоты оборудования (ПА пригодный для сварки нержавейки стоит не малых денег), удобства при монтаже (можно взять горелку 8 метров и не бегать с источником, баллоном и механизмом подачи проволоки), плюс удобство визуального контроля процесса сварки. Но в общем-то все можно свести тупо к наибольшей распространенности.

[MityMouse]

@G_Kar, Давайте по порядку. 1. Тепловложение зависит не от тока или скорости сварки, а от сочетания ток+скорость. Что я получу, если уменьшу ток, а скорость оставлю постоянной? Более узкий шиов (меньший катет)! ТИГ сварка позволяет держать стабильную дугу на неограниченно маленьких токах, в то время, как остальные методы ограничены диаметром присадки. Грубо говоря, что будет давать меньшее тепловложение в основной металл: один проход на токе 200 А или 3 прохода на токе 60-80 А с возможностью остывать между проходами? Просто используя ТИГ, я имею возможность накладывать слои как можно меньшей толщины. 2. О том, как ТИГари держат дугу на присадке, спросите у опытных ребят на форуме: http://websvarka.ru/talk/index.php?showtopic=1223&page=1, пост №13. Правильно, забираем из ванны тепло присадкой (мы ведь и уменьшаем тепловложение в основной металл). 3. В ответственных конструкциях на атомке варят только ТИГ-ом! Полуавтоматическая сварка применяется ограниченно. Если бы не удобство управления процессом и малые тепловложения, нержавейку уже давно бы все полуавтоматом варили, ведь этот процесс производительнее. Но к сожалению много где без РАДС никак.

Изменено 7 августа, 2014 пользователем MityMouse

[G_Kar]

@MityMouse, ответственные конструкции бывают разные, есть требования к прочности, герметичности и хим составу. То что где-то варят только ТИГом - значит лишь то, что сварка удовлетворяет их требованиям. Знаю одно производство, они варят баки и ванны под воду из нержавейки полуавтоматом в углекислоте, просто это их устраивает. Если вы хотите сравнить виды сварки, то и сравнивайте их в равных условиях.

 

 

Грубо говоря, что будет давать меньшее тепловложение в основной металл: один проход на токе 200 А или 3 прохода на токе 60-80 А с возможностью остывать между проходами?

Меньшее тепловложение будет давать ПА сварка при прочих равных условиях, а это - глубина проплавления, усиление или катет шва (т.е. его геометрия) и количество проходов. 

[MityMouse]

@MityMouse, ответственные конструкции бывают разные, есть требования к прочности, герметичности и хим составу. То что где-то варят только ТИГом - значит лишь то, что сварка удовлетворяет их требованиям. Знаю одно производство, они варят баки и ванны под воду из нержавейки полуавтоматом в углекислоте, просто это их устраивает. Если вы хотите сравнить виды сварки, то и сравнивайте их в равных условиях.

Меньшее тепловложение будет давать ПА сварка при прочих равных условиях, а это - глубина проплавления, усиление или катет шва (т.е. его геометрия) и количество проходов. 

1. Если уж разбирать физику процесса, что чем более мощный, концентрированный и быстро движущийся источник нагрева при сварке мы имеем, тем меньшее будет тепловложение. То есть, задача - греть быстрее и как можно меньшую зону. ТИГ - более концентрированный источник нагрева по сравнению с П/А. По мощности ТИГ П/А не уступает, поэтому можно достигнуть сравнимых показателей по токам и скорости (в случае автоматизации подачи проволоки у ТИГ процесса на больших токах и скоростях). Соответственно, ТИГ в чистую выигрывает у П/А по концентрации источника нагрева. 2. На малых токах полуавтомат не может быть равен ТИГу (он просто не может варить на настолько малых токах). Соответственно ТИГом можно достигнуть настолько малого тепловложения, что полуавтомат там рядом не стоял.

Полуавтомат может выигрывать у ТИГ по тепловложению только на больших токах и скоростях сварки, так как ТИГ-арь не будет успевать рукой подавать присадку в шов, да и то, если нельзя автоматизировать подачу присадочной проволоки (а такие горелки есть).

Изменено 7 августа, 2014 пользователем MityMouse

[G_Kar]

@MityMouse, вы правы только отчасти, поэтому и выводы делаете неправильные. Готов обсудить физику процесса, но думаю, что это должно происходить уже не в рамах данной темы, где мы и так изрядно пофлудили 

[Ferio]

А почему коллега так стремится достичь" уменьшения тепловложения в деталь"? И даже не спросив толщины детали,  решительно предлагает: "...Тогда, лучше всего ручная аргонодуговая сварка (TIG)"? А почему не лазер? Для начала, неплохо было бы топикстартеру @Victorupp, прояснить все условия задачи. Толщина? Высокое давление для вас это сколько? Оборудование и т.п? Я вообще подозреваю, что на неком " заводе по производству гидроцилиндров", где "Толковых технологов не осталось, спросить неукого" возможно присутствует только РД и МП(МАДП), да и печей для Т/О нет. А коллеги тут копья ломают, кстати почему-то обсуждая только тепловложение. А, справедливые, опасения топикстартера были ещё и на предмет холодных трещин? т.е. надо обсуждать скорость охлаждения металла в связке с его толщиной и пресловутым тепловложением. Это уже немножко рассматривается по другому.

А вообще, сварка 30ХГСА достаточно тривиальная задача для сварщика и разобрана в массе литературы. Отлично сосуды варятся и под флюсом и с газовой защитой, ну и TIGом (небольшие толщины, как мне видится). 

Подогрев конечно нужен хотя бы до 200°С, ну а после обязательно укутать, если нет Т/О.

[MityMouse]

@MityMouse, вы правы только отчасти, поэтому и выводы делаете неправильные. Готов обсудить физику процесса, но думаю, что это должно происходить уже не в рамах данной темы, где мы и так изрядно пофлудили

Ок. 

А почему коллега так стремится достичь" уменьшения тепловложения в деталь"? И даже не спросив толщины детали,  решительно предлагает: "...Тогда, лучше всего ручная аргонодуговая сварка (TIG)"? А почему не лазер? Для начала, неплохо было бы топикстартеру @Victorupp, прояснить все условия задачи. Толщина? Высокое давление для вас это сколько? Оборудование и т.п? Я вообще подозреваю, что на неком " заводе по производству гидроцилиндров", где "Толковых технологов не осталось, спросить неукого" возможно присутствует только РД и МП(МАДП), да и печей для Т/О нет. А коллеги тут копья ломают, кстати почему-то обсуждая только тепловложение. А, справедливые, опасения топикстартера были ещё и на предмет холодных трещин? т.е. надо обсуждать скорость охлаждения металла в связке с его толщиной и пресловутым тепловложением. Это уже немножко рассматривается по другому.

А вообще, сварка 30ХГСА достаточно тривиальная задача для сварщика и разобрана в массе литературы. Отлично сосуды варятся и под флюсом и с газовой защитой, ну и TIGом (небольшие толщины, как мне видится). 

Подогрев конечно нужен хотя бы до 200°С, ну а после обязательно укутать, если нет Т/О.

На самом деле половина дискусси с топик стартером у меня в личке, так что извиняйте за сумбур. Каюсь, пожалел, что написал такие рекомендации недослушав его до конца. Товарисч пояснил, что у них варят с подогревом до 100 градусов и остыванием на воздухе полуавтоматом и их всё устраивает, а вопрос был в том, переходить на проволоку 0,8 мм или нет. Тему можно удалить по-моему.

Изменено 7 августа, 2014 пользователем MityMouse