Материалы · Подборка
Какой материал выбрать для деталей под сварку
Кратко
| Марка | Плотность, г/см³ | Прочность | Сварка | Гибка | Лазерная резка | Когда подходит | Ограничения |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ст3 | 7,85 | 370–490 МПа | отлично | отлично | отлично | Рамы, кронштейны, ограждения, несущие конструкции без жёстких условий | Теряет вязкость на морозе, для северных конструкций берут 09Г2С |
| Сталь 20 | 7,85 | не менее 410 МПа | отлично | отлично | отлично | Трубы, фланцы, ёмкости, детали под сварку и цементацию | Прочность невысокая без термообработки |
| 09Г2С | 7,85 | не менее 490 МПа | отлично | отлично | отлично | Несущие конструкции, сосуды и работа при низких температурах | Дороже Ст3, преимущество проявляется только на морозе и при динамических нагрузках |
| АМг3 | 2,66 | 185–195 МПа | отлично | отлично | хорошо | Баки, корпуса, обшивка: самая простая в сварке алюминиевая марка | У нагартованного листа в зоне шва прочность падает до уровня отожжённого металла |
| АМг6 | 2,64 | 305–340 МПа | отлично | хорошо | хорошо | Сварные конструкции повышенной прочности: ёмкости, рамы, катера | Сваривают в аргоне присадкой Св-АМг6, без неё прочность шва падает |
| AISI 304 | 7,9 | не менее 515 МПа | отлично | отлично | отлично | Пищевое и бытовое оборудование, корпуса, трубы | Перегретая околошовная зона теряет стойкость, после сварки нужны травление и пассивация |
| 12Х18Н10Т | 7,9 | не менее 530 МПа | отлично | отлично | отлично | Сварка в агрессивных средах без последующей термообработки, стабилизирована титаном | Вязкая: при фрезеровке налипает на инструмент |
| ВТ1-0 | 4,505 | около 400–450 МПа | отлично | хорошо | отлично | Химическая аппаратура и узлы в морской воде | Шов 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
- Д16Т или АМг6: что выбратьСравнение дюраля Д16Т и сплава АМг6: прочность, свариваемость, коррозия, обработка на ЧПУ и цена. Когда какой брать.
- 09Г2С или Ст3: что выбратьСравнение низколегированной стали 09Г2С и углеродистой Ст3: прочность, хладостойкость, свариваемость, цена и применение.
- 12Х18Н10Т или AISI 304: что выбратьСравнение нержавеющих сталей 12Х18Н10Т и AISI 304: титан, межкристаллитная коррозия, сварка, полировка, аналоги и применение.
- АМг3 или АМг6: что выбратьСравнение алюминиевых сплавов АМг3 и АМг6: содержание магния, прочность, гибка, сварка, коррозия и цена. Когда какой брать.
- Ст3 или сталь 20: что выбратьСравнение стали Ст3 обыкновенного качества и качественной стали 20: состав, прочность, сварка, цементация, гибка и применение.