Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей
статья
Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей
Низкоуглеродистыми называют стали с низким содержанием углерода до 0,25%. Низколегированными называют стали с содержанием до 4% легирующих элементов без учета углерода.
Хороша свариваемость низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей является главной причиной их массового применения для производства сварочных конструкций.
Химический состав и свойства сталей
В углеродистых конструкционных сталях углерод основной легирующий элемент. От количества содержания этого элемента зависят механические свойства сталей. Низкоуглеродистые стали разделяют на стали обыкновенного качества и качественные.
Стали обыкновенного качества
В зависимости от степени раскисления стали обыкновенного качества разделяют на:
- кипящие — кп;
- полуспокойные — пс;
- спокойные — сп.
Кипящие стали
Стали этой группы содержат не более 0,07% кремния (Si). Получают сталь путем неполного раскисления стали марганцем. Отличительной особенностью кипящей стали является неравномерное распределение серы и фосфора по толщине проката. Попадание участка со скоплением серы в зону сварки может привести к появлению кристаллизационных трещин в шве и зоне термического влияния. Находясь в среде пониженных температур такая сталь может перейти в хрупкое состояние. Поддавшись сварке такие стали могут стареть в околошовной зоне.
Спокойные стали
Спокойные стали содержат не менее 0,12% кремния (Si). Получают спокойные стали при раскислении стали марганцем, кремнием, алюминием. Отличаются более равномерным распределением в них серы и фосфора. Спокойные стали меньше отзываются на нагрев, меньше склонны к старению.
Полуспокойные стали
Полуспокойные стали имеют средние характеристики между спокойными и кипящими сталями.
Производят углеродистые стали обыкновенного качества трех групп. Стали группы А не используют для сварки, поставляют по их механическим свойствам. Букву «А» в обозначение стали не ставят, например «Ст2».
Стали группы Б и В поставляют по их химическим свойствам, химическим и механическим соответственно. В начало обозначения стали ставят букву группы, например БСт2, ВСт3.
Полуспокойные стали марок 3 и 5 могут поставляться с повышенным содержанием марганца. В таких сталях после обозначения марки ставят букву Г (например, БСт3Гпс).
Для изготовления ответственных конструкций следует использовать обыкновенные стали группы В. Изготовление сварочных конструкций из низкоуглеродистых сталей обыкновенного качества не требует применения термической обработки.
Качественные стали
Низкоуглеродистые качественные стали поставляют с нормальным (марки 10, 15 и 20) и повышенным (марки 15Г и 20Г) содержанием марганца. Качественные стали содержат пониженное количество серы. Для изготовления сварочных конструкций из сталей этой группы применяют стали в горячекатаном состоянии, реже стали с термической обработкой. Сварка этих сталей для повышения прочности конструкции может производится с последующей термической обработкой.
Низколегированные стали
Если в углеродистую сталь вводят специальные химические элементы, которые изначально в ней отсутствует, то такую сталь называют легированной. Марганец и кремний считают легирующими компонентами если их содержание превышает 0,7% и 0,4% соответственно. Поэтому стали ВСт3Гпс, ВСт5Гпс, 15Г и 20Г считают одновременно низкоуглеродистыми и низколегированными конструкционными сталями.
Легирующие элементы способны образовывать соединения с железом, углеродом и другими элементами. Это способствует улучшению механических свойств сталей и снижает предел хладноломкости. Как следствие появляется возможность снизить массу конструкции.
Легирование металла марганцем влияет на повышение ударной вязкости и стойкость к хладноломкости. Сварочные соединения с марганцовистых сталей отличаются более высокой прочностью при знакопеременных ударных нагрузках. Повысить стойкость стали от атмосферной и морской коррозии можно легированием медью (0,3-0,4%). Большинство низколегированных сталей для производства сварочных конструкций используют в горячекатаном состоянии. Механические свойства легированных сталей можно улучшить термической обработкой, поэтому некоторые марки сталей для сварных конструкций используют после термической обработки.
Свариваемость низкоуглеродистых и низколегированных сталей
Низкоуглеродистые и низколегированные конструкционные стали обладают хорошей свариваемостью. Технология их сварки должна обеспечивать равные механические свойства шва и основного металла (не ниже нижнего предела свойств основного металла). В ряде случаев обусловленных условиями работы конструкции допускается снижение некоторых механических свойств шва. В шве должны отсутствовать трещины, непровары, поры, подрезы и другие дефекты. Форма и геометрические размеры шва должны соответствовать требуемым. К сварному соединению могут предъявляться дополнительные требования, которые связаны с условиями работы конструкции. Все без исключения сварочные швы должны быть долговечными и надежными, а технология обеспечивать производительность и экономичность процесса.
На механические свойства сварного соединения влияет его структура. Структура металла при сварке зависит от химического состава материала, режимов сварки и термической обработки.
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 0 байтов |
Предварительный просмотр:
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2013/04/06/picture-209954-1365234415.jpg)
План занятия теоретического обучения по теме: Технологические особенности сварки углеродистых и легированных сталей
План занятия теоретического обучения по теме: Технологические особенности сварки углеродистых и легированных сталей МДК 02.02 «Технология газовой сварки» по профессии 150709.02 Сварщик (эл...
![](/sites/default/files/pictures/2015/03/08/picture-603161-1425834200.png)
Выполнение ручной дуговой сварки пластин из низкоуглеродистой стали во всех положениях сварного шва
План урока производственного обучения по профессии сварщик...
![](/sites/default/files/pictures/2013/04/06/picture-209954-1365234415.jpg)
ТЕСТ Сварка стыковым и угловым швом пластин из низкоуглеродистой стали в вертикальном и горизонтальном положениях
ТЕСТСварка стыковым и угловым швом пластин из низкоуглеродистой стали в вертикальном и горизонтальном положенияхМДК 02.02. Технология газовой сваркиПМ.02. Сварка и резка деталей из различных ста...
![](/sites/default/files/pictures/2013/04/06/picture-209954-1365234415.jpg)
ТЕСТ Сварка угловым швом пластин из низкоуглеродистой стали в нижнем положении
ТЕСТ Сварка угловым швом пластин из низкоуглеродистой стали в нижнем положенииМДК 02.02. Технология газовой сваркиПМ.02. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сп...
![](/sites/default/files/pictures/2013/04/06/picture-209954-1365234415.jpg)
ТЕСТ Присадочные и флюсующие материалы для сварки низкоуглеродистых сталей
ТЕСТ Присадочные и флюсующие материалы для сварки низкоуглеродистых сталейМДК 02.02. Технология газовой сваркиПМ.02. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплаво...
![](/sites/default/files/pictures/2013/04/06/picture-209954-1365234415.jpg)
Тест «Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей»
ТЕСТ«Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей» МДК 02.01. Оборудование, техника и технология электросварки ПМ.02. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их спл...
«Сварка пластин из углеродистой стали стыковым соединением в вертикальном положении без скоса кромок сварного шва под углом 90 градусов»
ПМ.02 Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положенияхТема урока: «Сварка пластин из углеродистой стали стыковым ...