Свариваемость круга нержавеющего: как такой параметр влияет на его прочность

Нержавеющая сталь широко применяется практически во всех сферах жизнедеятельности. Это объясняется возможностью получать сплав с заданными техническими характеристиками, просто изменяя его химический состав с помощью легирующих добавок. Понятное дело, что востребованность любого металлопроката зависит и от возможности его обработки без сложностей, которые трудно преодолеть. Конечно, например, при сварке нержавеющей стали важно учитывать ряд нюансов, правильно подобрать электроды или проволоку, выяснить химический состав обрабатываемого сплава. Но в целом современные технологии успешно справляются с задачей соединения нержавеющих заготовок и получения сложных конструкций, деталей оборудования и других изделий.

Другое дело, что в ряде случаев к металлопрокату предъявляются повышенные требования по механической прочности. Например, круг нержавеющий широко применяется в строительстве для обустройства различных конструкций. В этой ситуации важны как прочность самого металла и его способность выдерживать необходимые нагрузки, так и аналогичные характеристики конструктивного решения в целом. Не станет ли хорошая свариваемость причиной снижения прочности конкретного нержавеющего сплава? И как на прочность влияет качество сварных швов?

Прежде всего о качестве сварных швов

Если мы говорим об использовании любого металлопроката, например, нержавеющего круга, как конструкционного материала, то качество сварных швов при соединении отдельных элементов должно быть идеальным. Любые повреждения, дефекты, микротрещины, вызванные несоблюдением технологий или неправильным подбором электродов, способны существенно снизить прочность конструкции. Поэтому для обеспечения безопасности реализуемого конструктивного решения важно доверять сварочные работы только высококвалифицированным специалистам с богатым опытом выполнения подобных задач.

От чего зависит свариваемость нержавеющего металла и ее связь с прочностью

Вообще, на свариваемость любой стали влияет ее химический состав. В первую очередь такой показатель зависит от присутствия в сплаве углерода. Чем больше такого химического элемента содержится в стали, тем хуже она сваривается. Например, когда доля углерода превышает 0,35%, то требуются применение особых методов сварки и температурная обработка.

Но нержавеющие сплавы относятся к группе малоуглеродистых сталей, в которых содержание углерода находится в диапазоне от 0,05 до 0,25%. Поэтому априори они обладают хорошей свариваемостью. Другое дело, что для соединения заготовок из нержавейки все-равно применяются специальные методы сварки.

Это связано с некоторыми техническими характеристиками нержавеющей стали, например, более низкой по сравнению с углеродистой теплопроводностью, высоким электрическим сопротивлением, высоким коэффициентом линейного расширения металла. Однако возникающие сложности можно успешно преодолеть, если правильно подобрать технологию сварки и соблюдать правила ее применения.

На свариваемость стали влияют и используемые легирующие добавки, причем не всегда положительно. Но современные технологии при их неукоснительном соблюдении позволяют справиться с возникающей проблемой. Например, увеличение доли хрома ведет не только к повышению антикоррозийных способностей сплава, но и ухудшает его свариваемость. Химический элемент при нагревании вступает в реакцию с углекислым газом и образует на месте стыков карбид. Это существенно ухудшает прочность сварного шва. Ситуацию спасает быстрое охлаждение (например, с помощью обычной воды).

Давайте посмотрим, как влияют на свариваемость и прочность стали другие химические элементы:

• Никель делает сплав более пластичным, но не ухудшает свариваемость.
• Молибден повышает несущую способность и прочность металла, но для получения качественного шва нужно обеспечить особые условия выполнения работ.
• Вольфрам и ванадий улучшают закаливаемость стали, но ухудшают свариваемость. Поэтому важно контролировать содержание таких добавок.
• Титан повышает прочность (прежде всего на разрыв) и плотность стали, а также препятствует образованию карбида хрома при сварке.

На самом деле прочность стали зависит от ее химического состава. Для получения сплава с высокой прочностью и хорошей свариваемостью нужно правильно подобрать легирующие добавки. Тогда тот же нержавеющий круг будет иметь достаточную прочность и не будет вызывать дополнительных сложностей при сварке.