Углеродистая сталь – это большое семейство стальных сплавов, которые содержат общий углеродный легирующий элемент наряду с различными другими элементами в зависимости от предполагаемое конечное использование стали. Существует несколько методов изготовления, используемых для соединения этих материалов, одним из наиболее популярных примеров является сварка. Низкоуглеродистая сталь довольно легко и просто сваривается с использованием ряда различных методов, включая дуговую сварку и процессы в среде защитного газа. . Сварка высокоуглеродистой стали немного сложнее и требует тщательного предварительного нагрева и охлаждения металла после сварки.
Термин «углеродистая сталь» является довольно общим описанием большого семейства изделий из стальных сплавов. Эти материалы могут содержать ряд различных легирующих элементов в зависимости от их предполагаемого использования, но все они содержат углерод в разной степени. Одним из наиболее распространенных методов конструирования и изготовления конструкций и деталей из этих материалов является сварка углеродистой стали. Сварка включает в себя соединение двух кусков металла вместе, чтобы сформировать тесный союз с небольшим или отсутствующим зазором между ними. Затем образуется постоянное соединение между ними путем сплавления частей вместе по узкой сфокусированной линии вдоль соединения с локализованными высокими температурами.
Содержание углерода в любом изделии из углеродистой стали определяет не только его рабочие характеристики, но и влияет на свариваемость материалов. По этой причине сварка углеродистых сталей высокоуглеродистых и низкоуглеродистых сортов отличается друг от друга в степени, определяемой общим содержанием углерода в металле. Сталь с низким содержанием углерода, или мягкая сталь, как ее обычно называют, легче сваривается. и представляет собой большую часть сварки углеродистой стали в производстве и строительстве. Мягкая сталь может быть сварена с использованием обычной дуговой сварки, ацетиленовой сварки кислородом или одной из дуговой сварки в среде защитного газа. процессы.
Дуговая или электродуговая сварка является одним из двух наиболее распространенных методов сварки низкоуглеродистых сталей. Аппараты для дуговой сварки производят сильный электрический ток, который проходит через пару кабелей, подключенных к клеммам под напряжением и заземлением на аппарате. Кабель под напряжением имеет подпружиненный зажим на конце, в который зажимается покрытый флюсом электрод. Кабель заземления крепится к металлическим заготовкам другим зажимом. Когда электрод подносится близко к металлу, дуга тока попадает на металл, создавая сильно сфокусированную локализованную область интенсивного нагрева.
Это тепло расплавляет металлические заготовки в месте сварки вместе с электродом и флюсом, при этом расплавленный флюс предотвращает загрязнение сварного шва окислением. Другим распространенным методом сварки низкоуглеродистой стали является газовая дуговая сварка металлическим электродом или MIG. Этот процесс работает аналогично дуговой сварке, только электрод представляет собой непрерывную прядь проволоки, подаваемую сварочным аппаратом к точке сварки. Постоянный поток газа аргона или смеси аргона и гелия направляется на точку сварки, которая защищает сварочную ванну. от загрязнения. Газовая дуговая сварка вольфрамом, или TIG, и кислородно-ацетиленовая сварка являются менее распространенными методами сварки низкоуглеродистой стали.
Сталь с высоким содержанием углерода полезна из-за ее твердости, характеристики, которая затрудняет сварку, чем мягкую сталь, из-за того, что нагрев металла имеет тенденцию к его размягчению. Хотя для сварки высокоуглеродистой стали используются одни и те же методы сварки углеродистой стали, подготовка и обработка после сварки различаются. Чтобы предотвратить размягчение стали во время сварки, детали обычно предварительно нагревают и охлаждают контролируемым образом после сварки. Степень этого процесса предварительного нагрева и охлаждения определяется общим содержанием углерода в стали.