Низьколегованими називають сталі, які містять до 3% легуючих елементів. Вони поділяються на низько вуглецеві, теплостійкі, середньо - і високо вуглецеві. Властивості низьколегованих сталей регулюють за рахунок зміни вмісту вуглецю і легуючих елементів. При збільшенні вмісту вуглецю зварюваність сталі погіршується через ймовірність утворення гарячих і холодних тріщин та збільшення об'єму, що призводить до підвищення внутрішніх напруг. Тому у зварних конструкціях в основному використовують низько вуглецеві низьколеговані сталі підвищеної міцності, які містять до 0,25% вуглецю. Вони мають достатню міцність і відносно добру зварюваність. Основні легуючі елементи низьколегованих сталей — марганець, кремній, хром, молібден, нікель, мідь. Для зменшення зерен у біля шовній зоні сталей, які використовують у зварних конструкціях, їх додатково розкислюють алюмінієм або титаном.
Низьколеговані сталі постачають у гарячекатаному стані або після нормалізації. Вони відрізняються за експлуатаційними властивостями і за чутливістю до процесу зварювання.
Легування сталі марганцем, кремнієм та іншими елементами сприяє утворенню в зварних з'єднаннях гартованих структур. Тому режими зварювання більш обмежені, ніж при зварюванні низько вуглецевих сталей. Забезпечення однакової міцності металу шва і основного металу досягається за рахунок легування його елементами, які переходять з основного металу. Інколи для зменшення крихкості металу шва його додатково легують через зварювальний дріт. Стійкість металу проти кристалізаційних тріщин підвищують шляхом зменшення в металі шва вмісту вуглецю, сірки, фосфору та інших елементів за рахунок використання зварювального дроту з меншим вмістом указаних елементів і вибору оптимальної технології зварювання. Ручне дугове зварювання низьколегованих сталей виконують електродами з фтористо-кальцієвим покриттям типу Э42А, Э46А, Э50А марок АНО-1, УОНИ-13/45,УОНИ-13/55, СМ-11, ДСК-50 та ін. При зварюванні у вуглекислому газі в основному застосовують електродний дріт Св-08Г2С. Для покращення зовнішнього вигляду шва, підвищення пластичності та продуктивності зварювання використовують порошкові дроти марок ПП-АН8, ПП-АН10 та ін.
Низьколеговані низько вуглецеві сталі 09Г2, 09Г2С, 10ХСНД при зварюванні не гартуються і не схильні до перегрівання. Тому їх зварюють у будь-якому тепловому режимі, аналогічному режиму зварювання низько вуглецевої сталі.
Сталі з вищим вмістом вуглецю типу 15ХСНД, 14ХГС, 15Г2Ф при зварюванні можуть утворювати гартовані структури й перегріватися, їх зварюють при знижених значеннях струму електродами меншого діаметра порівняно із зварюванням низько вуглецевої сталі. Якщо температура навколишнього середовища нижча -10°С, то потрібний попередній підігрів сталей до 120-150°С.
При температурі нижче мінус 25°С зварювання загартованих сталей забороняється.
Низьколеговані середньо вуглецеві сталі типу 20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГСА, 35ХГСА мають вищу здатність до гартувань. Тому їх перед зварюванням попередньо підігрівають до 200-300°С і застосовують високий відпуск при 650-680°С з витримкою протягом 1 год на кожні 25 мм товщини зварюваного металу.
При збільшенні вмісту вуглецю і легуючих елементів у низьколегованих сталях такого типу температуру попереднього підігріву збільшують, а відпал або високий відпуск обов'язкові.
Автор: І.В.Гуменюк і О.Ф.Іваськів
Книга: Технологія електродугового зварювання