Spawalność stali: klasyfikacja. Grupy spawalności stali

Stal – jest to podstawowy materiał konstrukcyjny. Jest to железоуглеродистый stop z zawartością różnych zanieczyszczeń. Wszystkie elementy wchodzące w jej skład, mają wpływ na właściwości sztabki. Jedną z cech technologicznych metali jest zdolność tworzyć wysokiej jakości spoiny.

Czynniki wpływające na spawalność stali

Ocena spawalności stali odbywa się według wartości podstawowego wskaźnika ó węglowych odpowiednika Z_Odpowiednik. Jest to umowny współczynnik uwzględniający stopień wpływu zawartości carbonu i podstawowych dodatków stopowych na właściwości spoiny.

Na spawalność stali wpływają następujące czynniki:

1. Zawartość węgla.
2. Obecność szkodliwych zanieczyszczeń.
3. Stopień domieszkowania.
4. Rodzaj mikrostruktury.
5. Warunki środowiska zewnętrznego.
6. Grubość metalu.

Najbardziej pouczające parametrem jest skład chemiczny.

Podział stali według grup spawalności

Biorąc pod uwagę wszystkie wymienione czynniki, spawalność stali ma różne właściwości.

Klasyfikacja stali według spawalności.

• Dobra (przy wartości_Odpowiednik≥0,25%): dla niskoemisyjnych elementów stalowych; nie zależy od grubości produktu, warunków pogodowych, obecności prac przygotowawczych.
• Zadowalający (0,25%≤Z_Odpowiednik≤0,35%): obecne ograniczenia do warunków środowiska i średnicy spawanych konstrukcji (temperatura powietrza poniżej -5, w безветренную pogodę, grubość do 20 mm).
• Ograniczona (0,35%≤Z_Odpowiednik≤0,45%): do edukacji wysokiej jakości spoiny wymaga poprzedni podgrzewane. Promuje «płynnym» аустенитным przekształcenia, kształtowanie zrównoważonych struktur (ferrytyczno-перлитные, бейнитные).
• Zła (Z_Odpowiednik≥0,45%): kształtowanie mechanicznie stabilnego spoiny niemożliwe bez poprzedniej temperatury przygotowania krawędzi blach, a także późniejszej obróbki cieplnej spawanej konstrukcji. Dla edukacji odpowiedniej mikrostruktury są potrzebne dodatkowe подогревы i płynne chłodzenia.

Grupy spawalności stali, pozwalają na łatwe poruszanie się cech technologicznych spawania konkretnych marek железоуглеродистых stopów.

Obróbka Cieplna

W zależności od grupy spawalności stali i odpowiednich cech technologicznych, właściwości spoiny można korygować za pomocą kolejnych wpływów temperaturowych. Wydzielają 4 podstawowe sposoby obróbki cieplnej: hartowanie, odpuszczanie, wyżarzanie i normalizacja.

Najczęściej są hartowanie i odpuszczanie dla twardości i jednoczesnej wytrzymałości spoiny, podcięcia, ostrzeżenia трещинообразования. Stopień urlopu zależy od materiału i pożądanych właściwości.

Obróbka cieplna konstrukcji metalowych przy prowadzeniu prac przygotowawczych odbywa się:

• Wyżarzania ó w celu łagodzenia napięć wewnątrz metalu, zapewniając jej miękkość i naddatku materiału;
• Poprzednim podgrzewaną wodą w celu minimalizacji różnicy temperatur.

Racjonalne zarządzanie ciepłem влияниеми pozwala na:

• Przygotować towar do prac (usunąć wszystkie wewnętrzne napięcia przez rozdrabnianie ziaren);
• Zmniejszyć różnice temperatur na zimny metal;
• Poprawić jakość spoiny obiektu przez termicznej korekcji mikrostruktury.

Корекция właściwości poprzez różnice temperatur może być miejscowy lub ogólny charakter. Podgrzewanie krawędzi odbywa się za pomocą gazowego lub электродугового sprzętu. Do ogrzewania całej części i sprawnego chłodzenia używane są specjalne piece.

Bardziej:

Znormalizowaną mleko

Mleko, o dziwo, produkt sezonowy. Produkcja mleka zaczynają wzrastać z wiosny, osiągają szczyt w lecie i w zimie są znacznie niższe. Można obejść dziesiątki sklepów w poszukiwaniu "prawdziwego" lub "na żywo", lub, jak wyrażone są technolodzy, "surowe...

Gdy cyfry są smutnymi. Ujemna rentowność

Mimo, że żaden przedsiębiorca nie będzie chciał pracować na własny koszt, biznes jest bardzo spontaniczny, i w sytuacji, gdy spółki za dany okres nie tylko brak wzrósł kapitał, ale i nawet zmniejszał jego, nie są rzadkością. Negatywna zysku, zwaną ta...

Zarządzanie portfelem papierów wartościowych

Gra na rynku papierów wartościowych przypomina grę w kasynie. Dokładny wynik jest nieznany, i wszystko zależy od zupełnie nieprzewidywalnych czynników. Jednak wysoki poziom dochodów sprawia, że ludzie i zarządzających korporacjami przechowywać swoje ...

Wpływ mikrostruktury na właściwości

Istotą procesów obróbki cieplnej opiera się na strukturalnych przemianach wewnątrz wlewki i ich wpływie na nieutwardzony metal. Tak, po podgrzaniu do temperatury 727 C on stanowi mieszane ziarniste аустенитную strukturę. Sposób chłodzenia określa opcje transformacji:

1. Wewnątrz pieca (szybkość 1C/min) – powstają перлитные struktury i twardości około 200 HB (twardość brinella).
2. Na powietrzu (10C/min) – sorbitol (феррито-перлитные ziarna), twardość 300 HB.
3. Olejem (100C/min) – троостит (феррито-цементитная mikrostruktura), 400 HB.
4. Wodą (1000C/min) – martenzyt: twarda (600 HB), ale delikatna игольчатая struktura.

Spawania połączenie musi charakteryzować się odpowiednią twardością, wytrzymałością, wysokiej jakości wskaźniki plastyczności, dlatego martenzytyczne cechy spoiny nie do przyjęcia. Stale o niskiej zawartości węgla stopy mają ferrytyczne, феррито-perlit, феррито-strukturze austenitycznej. Среднеуглеродистые i среднелегированные nierdzewnej ó perlit. Высокоуглеродистые i высоколегированные ó martenzytycznej lub трооститной, które ważne jest, aby doprowadzić do феррито-аустенитному myśli.

Spawania niskowęglowych

Spawalność stali węglowych jest ustalana na podstawie ilości włókna węglowego i zanieczyszczeń. Są one w stanie wypalać, rozwija w gazowe formy i nadając низкокачественному szwu porowatości. Siarka i fosfor mogą koncentrować się na krawędziach ziaren, zwiększa kruchość konstrukcji. Spawanie najbardziej uproszczona, jednak wymaga indywidualnego podejścia.

Ze stali węglowej zwykłej jakościpodzielone na trzy grupy: A, B i C. prace Spawalnicze prowadzone są z metalu z grupy B.

Spawalność stali ferrytycznych ВСт1 - ВСт4, zgodnie z GOST 380-94, charakteryzuje się brakiem ograniczeń i dodatkowych wymagań. Spawanie elementów o średnicy do 40 mm dzieje się bez podgrzewania. Możliwe wskaźniki w markach: G ó podwyższona zawartość manganu; pk, ps, sp – «wrząca» «полуспокойная» «spokojna», odpowiednio.

Wysokiej jakości Stal nierdzewna jest przedstawiona handlowymi z oznaczeniem setnych węgla, z podaniem stopnia zmniejszania i zawartości manganu (GOST 1050-88): stal 10 (również 10кп, 10пс, 10G), 15 (również 15кп, 15пс, 15G), 20 (również 20кп, 20пс, 20G).

W Celu zapewnienia wysokiej jakości spoiny należy przeprowadzić proces nasycenia jeziorka карбоном C i Манганом Mn.

Metody spawania:

1. Elektrodą z użyciem specjalnych, początkowo прокаленных elektrod o średnicy od 2 do 5 mm. Typy: Э38 (dla średniej wytrzymałości), Э42, Э46 (dla dobrej wytrzymałości do 420 Mpa), Э42А, Э46А (dla wysokiej wytrzymałości konstrukcji i ich pracy w szczególnych warunkach). Spawanie prętów OMM-5 i SSSI 13/45 odbywa się pod wpływem prądu stałego. Pracy za pomocą elektrod CM-7, OM-2, CM-11 odbywają się prądem każdej cechy.
2. Spawania gazowego. Najczęściej jest niepożądana, ale jest możliwe. Odbywa się z wykorzystaniem присадочной drutu St-08 St-08А, St-08ГА, St-08ГС. Cienki низкоуглеродистый metal (d 8mm) spawane lewym sposób, gruby (d 8mm) – prawy. Wady właściwości spoiny może usunąć za pomocą normalizacji lub wyżarzania.

Spawania niskowęglowych wykonują bez dodatkowego podgrzewania. Dla części proste formy żadne ograniczenia. Obszerne i kratowe konstrukcje ważne jest, aby chronić od wiatru. Złożone obiekty wskazane do spawania w warunkach warsztatowych, w temperaturze poniżej 5C.

W Ten sposób, aby marek ВСт1 - ВСт4, stal 10 - stal 20 – spawalność dobry, praktycznie bez ograniczeń, wymaga standardowego indywidualnego doboru metody spawania, rodzaju elektrody i właściwości prądu.

Среднеуглеродистые i высокоуглеродистые konstrukcyjne

Nasycenie stopu węgla zmniejsza jego zdolność do tworzenia dobrych związków. W procesie oddziaływań termicznych łuku lub płomienia gazowego siarka akumuluje się na krawędziach ziaren, co prowadzi do красноломкости, fosfor – do twardości i kruchości charakterystycznej. Najczęściej сваривают materiały stopowe manganu.

Tu są stale konstrukcyjne zwykłej jakości ВСт4, ВСт5 (GOST 380-94), wysokiej jakości 25, 25G, 30, 30G, 35, 35Г, 40, 45G (ГОСТт 1050-88) różnego stalowni.

Praca polega na zmniejszaniu ilości włókna węglowego do jeziorka spawalniczego, nasyceniu metalu w niej силицием i manganu, zapewnienie optymalnej technologii. Przy tym ważne jest, aby nie dopuścić do nadmiernych strat węgla, co może prowadzić do destabilizacji właściwości mechanicznych.

Cechy prac spawalniczych ze stali średniej i wysokiej zawartości węgla:

1. Pierwszy podgrzewane krawędzi do 100-200C na szerokość do 150 mm. Tylko marki ВСт4 i stal 25 spawane bez dodatkowego ogrzewania. Dla stali średnio o zadowalających spawalność, przed rozpoczęciem wykonywania prac odbywa się pełna normalizacja. Dla высокоуглеродистых wymaga przygotowawczy żart.
2. Spawanie łukowe odbywa się pokryte прокаленными elektrodami, rozmiar od 3 do 6 mm (ОЗС-2, SSSI-13/55, ANO-7), pod stałym prądem. możliwa praca w środowisku topnika lub gazów ochronnych (Z₂, argon).
3. Gazowa spawanie odbywa się науглероживающим płomieniem, lewym sposób z poprzednim podgrzewaną wodą do temperatury 200C, przy jednolitej niskiej mocy zasilania acetylenu.
4. Obowiązkowa obróbka cieplna części: hartowanie i odpuszczanie lub oddzielny urlop w celu minimalizacji naprężeń wewnętrznych, zapobiegania powstawaniu pęknięć, łagodzenia hartowanych martenzytyczne i трооститных struktur.
5. Kontakt punktowy spawanie odbywa się bez ograniczeń.

W Ten sposób, średnio - i высокоуглеродистые konstrukcyjne spawane praktycznie bez ograniczeń, przy temperaturze zewnętrznej nie niższej niż 5C. Przy niższych temperaturach jest obowiązkowy pierwszy podgrzewane i wysokiej jakości obróbka cieplna.

Spawanie stali niskostopowych

Niskowęglowej stali nierdzewnej – to nierdzewnej, które podczas topienia nasycone różnymi metalami w celu uzyskania określonych właściwości. Praktycznie wszystkie z nich pozytywnie wpływają na twardość i wytrzymałość. Chrom i nikiel wchodzą w skład żaroodpornych i nierdzewnych stopów. Wanad i krzem ujędrniają, są wykorzystywane jako materiał do produkcji sprężyn i resorów. Molibden, mangan, tytan zwiększa odporność na ścieranie, wolfram – twardość na gorąco. Przy tym, pozytywnie wpływa na właściwości części, są one pogarszają spawalność stali. Ponadto, zwiększają stopień hartowania i kształtowania struktury martenzytyczne, wewnętrzne napięcia i ryzyko pęknięć w spoinach.

Spawalność stali stopowych określa również ich składem chemicznym.

Niskostopowej малоуглеродистые 2ГС, 14Г2, 15G, 20G(gost 4543-71), 15ХСНД, 16Г2АФ (GOST 19281-89) odnoszą się do dobrze свариваемым. W standardowych warunkach nie wymagają dodatkowego podgrzewania wstępnego i obróbki cieplnej po zakończeniu procesu. Przy tym wszystko to samopewne ograniczenia są:

• Wąski zakres dopuszczalnych cieplnych trybów.
• Prace wykonywać w temperaturze nie niższej niż -10C (w warunkach niskich atmosferycznych temperatur, ale nie poniżej -25C, stosować podgrzewanie do 200C).

Możliwe sposoby:

• Spawania elektrycznego z siłą dc 40 do 50 A, elektrody Э55, Э50А, Э44А.
• Automatyczne spawanie łukiem elektrycznym łukiem krytym z wykorzystaniem присадочной drutu Sv-08ГА, St-10ГА.

Spawalność stali 09Г2С, 10Г2С1 również dobry, wymagania i sposoby wykonywania tych samych, co i dla stopów 12ГС, 14Г2, 15G, 20G, 15ХСНД, 16Г2АФ. Ważną cechą stopów 09Г2С, 10Г2С1 jest brak konieczności przygotowania krawędzi do elementów o średnicy do 4 cm

Spawanie среднелегированных stali

Среднелегированные nierdzewnej 20ХГСА, 25ХГСА, 35ХГСА (gost 4543-71) produkują bardziej znaczący opór kształtowania ненапряженных szwów. Należą one do grupy z zadowalającym spawalność. Wymagają podgrzewania do temperatury 150-200C, wykonywania spoin wielowarstwowych, hartowania i odpuszczania po zakończeniu prac spawalniczych. Możliwości wykonawcze:

• Natężenie prądu i średnica elektrody podczas spawania łukiem elektrycznym wybiera się ściśle w zależności od grubości blachy, z uwzględnieniem tego, że cieńsze krawędzie silniejszy poddawane są hartowaniu podczas prac. Tak przy średnicy wyroby 2-3 mm wartość prądu powinno być w granicach 50-90 A. Przy grubości krawędzi 7-10 mm moc dc odwrotną polaryzacją wzrasta do 200 A z użyciem elektrod 4-6mm. Używane są pręty z целлюлозными lub фтористо-кальциевыми powłok ochronnych (St-18ХГСА, St-18ХМА).
• W Przypadku pracy w atmosferze gazu ochronnego Z₂, należy użyć drutu Sv-08Г2С, St-10Г2, St-10ГСМТ, St-08Х3Г2СМ o średnicy do 2 mm.

Często do tych materiałów stosuje tig lub spawania pod topnikiem.

Теплоустойчивые i stali o wysokiej wytrzymałości

Prace Spawalnicze z теплоустойчивыми железоуглеродистыми stopami 12МХ, 12Х1М1Ф, 25Х2М1Ф, 15Х5ВФ należy przeprowadzać z podgrzewaniem do temperatury 300-450С, z końcowej strefowo i wysokiej urlop.

• Spawania elektrycznego łączone kaskadowo sposób projektowania wielowarstwowych spoiny, za pomocą прокаленных elektrod pokrytych УОНИИ 13/45МХ, ТМЛ-3, TSL-30-63, TSL-39.
• Gazowa do spawania z podaniem acetylenu 100 dm³/mm za pomocą spoiwa St-08ХМФА, St-18ХМА. Łączenie rur odbywa się z poprzednim gazowym ogrzewaniem całego złącza.

Podczas spawania среднелегированных materiałów o dużej wytrzymałości 14Х2ГМ, 14Х2ГМРБ ważne jest, aby kierować się tymi samymi zasadami, co i dla теплоустойчивых stali, z uwzględnieniem niektórych niuansów:

• Dokładne przycinanie krawędzi i korzystanie czytelny.
• Wysokotemperaturowy wypalanie elektrod (do 450С).
• Podgrzewanie do 150С dla elementów grubości większej niż 2 cm
• Powolne chłodzenie zgrzewu.

Stale wysokostopowe

Zastosowanie specjalnej technologii, należy podczas spawania stali wysokostopowych. Do nich odnosi ogromny zakres nierdzewnych, żaroodpornych i stopów żaroodpornych, niektóre z nich to: 09Х16Н4Б, 15Х12ВНМФ, 10Х13СЮ, 08Х17Н5МЗ, 08Х18Г8Н2Т, 03Х16Н15МЗБ, 15Х17Г14А9. Spawalność stali (GOST 5632-72) odnosi się do 4-ej grupy.

Charakterystyka spawalności stali wysokowęglowej stali:

1. Należy zmniejszenie prądu średnio o 10-20 % w związku z ich niskiej przewodności cieplnej.
2. Spawanie powinno odbywać się z luzem, elektrodami o wielkości do 2 mm.
3. Zmniejszenie zawartości fosforu, ołowiu, siarki, сурьми, wzrost liczby obecności molibdenu, wanadu, wolframu, za pomocą specjalnych prętów pokrytych.
4. Potrzebę utworzenia mieszanej mikrostrukturę spoiny (austenit + ferryt). To zapewnia plastyczności stopiwa i zminimalizowanie naprężeń wewnętrznych.
5. Obowiązkowy podgrzewane krawędzi w przeddzień prac spawalniczych. Temperatura jest wybierana w zakresie od 100 do 300S, w zależności od mikrostruktury konstrukcji.
6. Wybór pokryte elektrody przy spawaniu łukowym zależy od rodzaju ziaren, właściwości i warunków pracy części:dla stali austenitycznych 12Х18Н9: УОНИИ 13/VAW, RLA-7, RLA-14 powleczone st-06H19N9T, St-02Х19Н9; dla martenzytycznej stali 20Х17Н2: УОНИИ 10Х17Т, EN-W-10 z powłoką St-08Х17Т; dla ferrytyczno-austenitycznych stali 12Х21Н5Т: TSL-33 z powłoką St-08Х11В2МФ.
7. W Przypadku spawania gazowego dopływ acetylenu powinna odpowiadać wartości 70-75 dm³/mm, używana присадочная drut ó St-02Х19Н9Т, St-08Х19Н10Б.
8. Możliwe działania pod topnikiem z wykorzystaniem VAW-8.

Spawalność stali ó względna parametr. Zależy on od składu chemicznego metalu, jego mikrostruktury i właściwości fizycznych. Przy tym zdolność tworzyć wysokiej jakości połączenia można regulować za pomocą przemyślanego technologicznego podejścia, specjalnego sprzętu i warunków wykonywania pracy.