Klasyfikacja stali węglowych

Stal składa się z żelaza i węgla z niewielkimi ilościami różnych metali, takich jak mangan, chrom, krzem, wanad i nikiel. Wyższe stężenie węgla i innych pierwiastków stopowych zwiększa twardość i zmniejsza łatwość spawania stali. Zawartość 0,3 procent węgla w stali niskowęglowej sprawia, że jest ona niezwykle łatwa do spawania.

Proces spawania stali

spawanie stali węglowychStal średnio-węglowa zawiera od 0,30 do 0,60 procent węgla, a wysokowęglowa od 0,61 do 2,1 procent węgla. Dla porównania, żeliwo zawiera do 3 procent węgla, co sprawia, że jest niezwykle trudne do spawania. W miarę przechodzenia od stali o niskiej do wysokiej zawartości węgla, wymagana jest obróbka przed i po spawaniu, która zapobiegnie pękaniu stali. Im wyższa zawartość węgla, tym większe prawdopodobieństwo pęknięcia stali. Na przykład, podczas spawania stali wysokowęglowej konieczne jest przeprowadzenie dokładnych procesów podgrzewania wstępnego i podgrzewania końcowego przy użyciu unikalnych materiałów spawalniczych. Proces spawania stali węglowej odbywa się głównie poprzez spawanie MIG. W zależności od napięcia spawarki, spoina może zawierać jeden z trzech rodzajów transferu – krótki obwód, natrysk lub transfer kulisty. Przy użyciu m.in. inwertorowego prostownika spawalniczego możliwe jest spawanie stali węglowych, nierdzewnych, niklu, tytanu oraz miedzi beztelnowej. Wysokie szybkości chłodzenia zwiększają prawdopodobieństwo pękania stali podczas procesu spawania.

Stal węglowa o wyższej zawartości węgla wymaga wolniejszego tempa chłodzenia. Na podstawie takich czynników, jak temperatura otoczenia i grubość stali, określana jest idealna szybkość chłodzenia dla danego spawu. Gdy tempo chłodzenia jest szybkie, zwiększa ono wytrzymałość stali, ale zmniejsza jej ciągliwość i elastyczność, co może prowadzić do pęknięć.