К содержанию

Материалы · Подборка

Какой материал выбрать для деталей под сварку

Кратко

Под сварку берут низкоуглеродистые стали Ст3, 20 и 09Г2С, нержавейку AISI 304 и 12Х18Н10Т, алюминиево-магниевые АМг3 и АМг6 и титан ВТ1-0. Стали 45, 40Х и 30ХГСА варят только с подогревом и последующей термообработкой, а дюраль Д16Т и В95 дуговой сваркой не варят: шов трескается.
Кандидаты: детали под сварку
МаркаПлотность, г/см³ПрочностьСваркаГибкаЛазерная резкаКогда подходитОграничения
Ст37,85370–490 МПаотличноотличноотличноРамы, кронштейны, ограждения, несущие конструкции без жёстких условийТеряет вязкость на морозе, для северных конструкций берут 09Г2С
Сталь 207,85не менее 410 МПаотличноотличноотличноТрубы, фланцы, ёмкости, детали под сварку и цементациюПрочность невысокая без термообработки
09Г2С7,85не менее 490 МПаотличноотличноотличноНесущие конструкции, сосуды и работа при низких температурахДороже Ст3, преимущество проявляется только на морозе и при динамических нагрузках
АМг32,66185–195 МПаотличноотличнохорошоБаки, корпуса, обшивка: самая простая в сварке алюминиевая маркаУ нагартованного листа в зоне шва прочность падает до уровня отожжённого металла
АМг62,64305–340 МПаотличнохорошохорошоСварные конструкции повышенной прочности: ёмкости, рамы, катераСваривают в аргоне присадкой Св-АМг6, без неё прочность шва падает
AISI 3047,9не менее 515 МПаотличноотличноотличноПищевое и бытовое оборудование, корпуса, трубыПерегретая околошовная зона теряет стойкость, после сварки нужны травление и пассивация
12Х18Н10Т7,9не менее 530 МПаотличноотличноотличноСварка в агрессивных средах без последующей термообработки, стабилизирована титаномВязкая: при фрезеровке налипает на инструмент
ВТ1-04,505около 400–450 МПаотличнохорошоотличноХимическая аппаратура и узлы в морской водеШов и остывающую зону защищают аргоном до остывания ниже 400 °C, материал дорогой

Плотность, прочность и оценки обработки взяты из карточек марок, у каждой из них указан стандарт и источники.

Как выбирать

Углерод и легирование

Склонность стали к трещинам при сварке растёт с содержанием углерода и легирующих. Низкоуглеродистые стали (Ст3, 20, 09Г2С) варятся без подогрева, у стали 45 уже нужен подогрев и отпуск после сварки.

Толщина и коробление

Тонкий лист при сварке ведёт. Лазерная и аргонодуговая сварка дают меньший нагрев, чем ручная дуговая, а прихватки и оснастка удерживают форму детали.

Алюминий

Оксидная плёнка на алюминии плавится при температуре выше 2000 °C, а сам металл при 660 °C. Поэтому шов делают переменным током в аргоне, а кромки перед сваркой зачищают.

Нержавеющая сталь

Перегрев в околошовной зоне снижает коррозионную стойкость. Для агрессивных сред берут низкоуглеродистую 304L или стабилизированную титаном 12Х18Н10Т, а шов после сварки травят и пассивируют.

Разнородные металлы

Сталь с алюминием дуговой сваркой не соединяют. Для таких пар нужны переходники, болты или специальные технологии, и это отдельный расчёт.

Типичные ошибки

  • Варить детали из Д16Т и В95. Шов трескается, для сварки берут АМг3 или АМг6.
  • Варить сталь 45 или 40Х без подогрева и отпуска: в шве и рядом с ним появляются холодные трещины.
  • Зачищать нержавейку кругом, которым раньше точили чёрную сталь: железо въедается и даёт ржавые точки.
  • Оставлять тонкий лист без прихваток и оснастки. Деталь поведёт, а править сварную конструкцию дороже, чем зажать её заранее.

Сравнения марок