Навигация
2.1.1 Характеристики сталей
Сталями називають сплав заліза з вуглецем (від 0,01 до 2,14%). Практично випускають сталі з вмістом вуглецю до 1,5%. Крім вуглецю в сталях є марганець, кремній, сірка і фосфор.
Залежно від вмісту вуглецю сталі поділяють на низьковуглецеві (до 0,25% С), середньовуглецеві (0,25-0,6%С)і високовуглецеві (0,6-1,5%С).
Для виготовлення зварних конструкцій використовують вуглецеву сталь звичайної якості, яку згідно ГОСТу 380-88 випускають таких марок: Ст0, Ст1кп, Ст1пс, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп.
Цифри в позначках марок означають порядковий номер, індекси кп, пс і сп - ступінь розкислення, Г - підвищений вміст марганцю (близько 1%). Із збільшенням номера марки від Ст1 до Ст6 вміст вуглецю в сталі зростає від 0,06-0,12 до 0,38-0,49%. Тому сталі з вищими номерами марок мають більшу міцність і твердість, але меншу пластичність. У сталі Ст0 вміст вуглецю не перевищує 0,23%.
За видом прокату сталь буває листова, сортова (кругла, квадратна та ін.), фасонна (кутник, тавр, швелер тощо).
Арматурну сталь поділяють на пруткову, дротяну, гладку і періодичного профілю.
Якісні вуглецеві конструкційні сталі застосовують для виготовлення відповідальних зварних конструкцій. Згідно ГОСТу 1054-74 їх позначають двозначними цифрами, що означають вміст вуглецю в сотих частках відсотка:
- низьковуглецеві: 05,05кп, 08,08кп, 10пс,...25;
- середньовуглецеві: 30....55, 58 (55пп);
- високовуглецеві: 60....85.
При підвищеному вмісті марганцю в позначення вводять букву Г. Леговані сталі крім постійних елементів містять спеціально введені для одержання необхідних властивостей легуючі елементи. Залежно від вмісту легуючих елементів сталі поділяють на:
- низьколеговані (до 3%);
- середньолеговані (від 3 до 10%);
- високолеговані (більше 10%).
Леговані сталі позначають цифрами, які вказують вміст вуглецю в сотих частках процента і буквами, що вказують легуючі елементи. Цифри після букв указують середній вміст елемента у відсотках. Якщо вміст елемента менше 1%, то цифри за буквою не ставлять. Буква А в кінці марки означає, що сталь високоякісна, а буква Ш - особливо високоякісна і вміст шкідливих домішок (сірки і фосфору) мінімальний. Наприклад, марка сталі 08Х13-Ш розшифровується так: вміст вуглецю 0,08%, хрому - 13%, Ш - особливо високоякісна.
Легуючі елементи позначають:
В - вольфрам; Д – мідь; М - молібден; Н - нікель; Г- марганець; К - кобальт;
С- кремній; Ф - ванадій; Т- титан; Ю- алюміній; X- хром; Ш - магній; А- азот.
Залежно від марки сталей торці фарбують у такий колір:
червоний і зелений - Ст0, БСт0, Ст1;
білий і чорний - БСт1, Ст2, БСт2;
жовтий - ВСт2, Ст3, БСт3, ВСт3;
червоний - Ст4, БСт4;
чорний - ВСт4, Ст5, БСт5;
синій - ВСт5, Ст6, БСт6:
білий - 08,10, 15, 20;
білий і жовтий – 25,30,35,40;
білий і коричневий – 45.…85;
коричневий – 15Г…40Г;
зелений і жовтий - хромисті;
коричневий і синій - марганцеві;
жовтий і чорний - хромонікелеві;
зелений і фіолетовий - хромомолібденові;
алюмінієвий і червоний - високолеговані хромонікелеві;
алюмінієвий і синій - високолеговані хромонікелетитанові.
Якісне утворення зварного з'єднання визначається властивостями зварюваних металів, їх хімічним складом, вибором електродного й присаджувального металу, режимами зварювання, температурою нагрівання та ін. На зварюваність значно впливає хімічний склад сталі. Зварюваність сталі змінюється залежно від вмісту вуглецю та легуючих елементів. Вплив окремих елементів проявляється по-різному, особливо в поєднанні з вуглецем.
Основні ознаки, що характеризують зварюваність сталей, - схильність до утворення тріщин і механічні властивості зварного з'єднання, які визначаються за допомогою зварювання контрольних зразків.
Зварюваність сталей, які умовно поділяються на чотири групи:
- добре зварювані сталі (Секв не більше 0,25%);
- задовільно зварювані сталі (Секв = 0,25
0,35%);
- обмежено зварювані сталі (Секв= 0,350,45%);
- погано зварювані сталі (Секв більше 0,45%).
Класифікація основних марок сталі за зварюваністю вказана в табл. 1.
Добра зварюваність низьковуглецевих сталей характеризується міцним зварним з'єднанням з основним металом без зниження пластичності в біляшовній зоні і без тріщин у металі шва. Зварюваність легованих сталей оцінюється можливістю одержання з'єднань, стійких проти утворення гартованих структур (і тріщин), зменшенням міцності, корозією та ін.
Таблиця 1.Класифікація основних марок сталі за зварюваністю
| Група зварюваності | Марки сталей | ||
| вуглецеві | конструкційні леговані | високолеговані | |
| Добра | Ст1кп, Ст1пс, Ст2кп, Ст2пс, Ст3, Ст4, 08, 10, 15,20,25 | 15ХА, 20Х, 15ХМ, 20ХГСА, 15Х, 15НМ, 10ХСНД | 08Х20Н14С2, 08Х23Н18, 03Х18Н11, 08Х18Н10 |
| Задовільна | БСт5сп, 30,35 | 12Х2Н4А, 12ХН2, 20ХГСА, 30Х, 15ХСНД, 25ХГСА | 09Х14А, 12Х14А, 30X13, 12X17, 25Х13Н2 |
| Обмежена | Ст6пс, Ст6сп, БСт6пс, БСт6сп, 40, 45, 50 | 35ХМ, 30ХГСА, 40Х, 40ХМФА, 40ХН, 20Х2Н4А | 12Х18Н9, 17Х18Н9Т, 20Х18Н9, 20Х23Н18, 36Х18Н25С2 |
| Погана | 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г, У7 У7А | 50ХГ, 50ХГСА, 60ХС, 45ХНЗМФА | Х12, Х12М,9ХС, 5ХГМ, ХВГ, 5ХНТ,Х |
Однорідні метали легко зварюються, а різнорідні - погано. За властивостями метал шва і метал зони термічного впливу є неоднорідними. Ознака поганої зварюваності - це схильність до утворення тріщин, які недопустимі у зварних з'єднаннях. Зварюваність металів характеризує схильність до перегрівання, гартування, утворення тріщин та інших дефектів, що утворюються при зварюванні.
Характеристикою зварюваності термічно зміцнених сталей є схильність до втрати міцності, яка проходить у зоні термічного впливу при температурах 400-720°С залежно від температури відпуску сталі у процесі її виготовлення на заводі.
Для виготовлення міцної зварної конструкції необхідно детально вивчити зварюваність сталі.
Вуглець при вмісті в сталі до 0,25% зварюваність не погіршує. При більшому вмісті зварюваність погіршується, бо в зонах термічного впливу утворюються гартовані структури, що призводять до тріщин. Підвищений вміст вуглецю в присаджувальному матеріалі викликає пористість шва.
Марганець (Г) міститься в межах 0,3-0,8% і зварюваність не погіршує. При вмісті від 1,8 до 2,5% і більше виникає небезпека появи тріщин, тому що марганець сприяє загартованості сталі.
Кремній (С) у межах від 0,02 до 0,35% труднощів при зварюванні не викликає. При вмісті від 0,8 до 1,5% зварювання утруднюється через високу рідкотекучість й утворення тугоплавких оксидів кремнію.
Ванадій (Ф) сприяє загартованості сталі, що утруднює зварювання. При зварюванні ванадій активно окиснюється і вигоряє.
Вольфрам (В) підвищує твердість сталі та утруднює процес зварювання через сильне окиснення.
Нікель (Н) підвищує пластичність, міцність і зварюваність не погіршує.
Молібден (М) при зварюванні сприяє утворенню тріщин, активно окиснюється і вигоряє.
Хром (X) утруднює зварювання, оскільки утворює тугоплавкі карбіди хрому.
Титан (Т) і ніобій (Б) при зварюванні з'єднуються з вуглецем і припиняють утворення карбіду хрому. При цьому зварюваність покращується.
Мідь (Д) покращує зварюваність, підвищує міцність, пластичність і корозієстійкість сталі.
Кисень погіршує зварюваність сталі, понижує міцність і пластичність.
Азот (А) утворює хімічні сполуки із залізом (нітриди), які підвищують міцність, твердість і значно знижують пластичність сталі.
Водень є шкідливою домішкою. Він накопичується у шві та викликає появу пор і дрібних тріщин.
Фосфор (П) — це шкідлива домішка. Він підвищує твердість і крихкість сталі, викликає холодноламкість (холодні тріщини).
Сірка є шкідливою домішкою і сприяє утворенню гарячих тріщин. Зварюваність із підвищенням вмісту сірки різко погіршується.
Похожие работы
... , вимірювальними лінійками й різним родом щупами. Зварювання здійснюють на режимах, орієнтуючись на довідкову літературу, виробничі інструкції, операційні технологічні карти й особистий виробничий досвід. До основних параметрів режиму дугового зварювання в захисних газах відносять діаметр електродного дроту і її марку, силу зварювального струму, напруга дуги, швидкість подачі електродного дроту, ...
... нспекцією Держтехнагляду України, інспектором ЦК профспілок робітників даної галузі промисловості, Державною санітарною інспекцією пожежної охорони. Крім загальних (17) необхідно враховувати деякі спеціальні правила по техніці безпеки при зварюванні металів і санітарних умов: 1. “Правила техніки безпеки і виробничої санітарії при електрозварювальних роботах”, затвердженні Президією ЦК профспілки ...
... , при зварюванні у вуглекислому газі завжди нижче, ніж при газовому і ручному дуговому зварюванні. Тому для зварювання обічайки використовується напівавтоматичне зварювання в СО2. Режими зварювання Режимом зварювання називається сукупність характеристик зварювального процесу, що забезпечують здобуття зварних з'єднань заданих розмірів, форм і якості. При всіх дугових способах зварювання такими ...
... переходить в летючий АІСІд, що має низьку щільність (2,4 • 103 кГ/м3) і самосубліма-ційний при температурі 183 С. Як присадний метал при всіх способах зварювання використовують дріт або стержні того ж складу, що й основний метал. До сплавів алюмінію, які широко застосовуються в техніці, належать алюмінієво-марганцевисті, алюмінієво-магнієві, алюмінієво-мідні і алюмінієво-кремнисті. Перші два ...
0 комментариев