Spawalność stali: klasyfikacja. Spawane stalowe spawalnicze

Stal – jest głównym materiałem konstrukcyjnym. Jest to stop żelazo-węgiel o zawartości różnych zanieczyszczeń. Wszystkie składniki zawarte w jej składzie, wpływają na właściwości sztabki. Jedną z cech technologicznych metali jest zdolność do tworzenia wysokiej jakości spoin.

Czynniki determinujące spawalności stali

Oceny spawalności stali wytwarzanej przez główną wartością indeksu – węgiel równoważny _Ceq. Ten warunkowy współczynnik odzwierciedla stopień wpływu zawartości węgla i dodatków stopowych w głównych właściwości spoiny.

Spawalność stali wpływ następujące czynniki:

1. Zawartość węgla.
2. Obecność zanieczyszczeń.
3. Stopień stopowania.
4. Zobacz mikrostruktury.
5. warunków środowiskowych.
6. Grubość metalu.

Parametr najbardziej pouczające jest skład chemiczny.

Stale ugrupowania spawalność

Biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki, spawalność stali ma inne cechy.

Klasyfikacja stali dla spawalności.

• Dobry (wartość _Ceq ≥0,25%): dla niskich części ze stali węglowej; jest niezależna od grubości wyrobu, pogoda, dostępność prac przygotowawczych.
• Zadowalające (0,25% ≤S _{równoważnika} ≤0,35%): nie ma ograniczenia co do warunków otoczenia i średnicy konstrukcji do spawania (temperatura, do -5, w bezwietrznej pogodzie, grubość 20 mm).
• Zastrzeżone (0,35% ≤S _{równoważnika} ≤0,45%) do tworzenia spoiny o wysokiej jakości wymaga poprzedniego ekranu. Przyczynia się to do „wygładzania” przemiany austenitycznej, powstawaniu stabilnych struktur (ferrytu, perlitu, bainityczna).
• Słabe (P _{równoważnika} ≥0,45%): tworzenie stabilnej mechanicznie spoiny niemożliwe bez uprzedniego krawędzie metalowych Temperatura przygotowania, jak również dalsza obróbka cieplna konstrukcji spawanej. W celu wytworzenia pożądanej mikrostruktury, dodatkowe ogrzewanie i chłodzenie płynu.

spawalność stali grup ułatwiają poruszanie cech technologicznych konkretnych marek spawania stopów żelazo-węgiel.

obróbka cieplna

W zależności od grupy odpowiadającej spawalności stali i właściwości technologiczne właściwości spoiny można regulować za pomocą kolejnych wpływy temperatury. Przydzielanie 4 Podstawowe metody obróbki cieplnej: hartowanie, odpuszczanie i wyżarzanie, normalizowanie.

Najbardziej powszechne są hartowaniu i odpuszczaniu do twardości i jednocześnie wytrzymałość zgrzein, odprężania, zapobiegając pękaniu. odpuszczania stopniu zależy od materiału i od pożądanych właściwości.

Obróbka cieplna konstrukcji metalowych prace przygotowawcze prowadzi się:

• wyżarzania – do łagodzenia naprężeń w metalu, zapewniając jej miękkość i giętkość;
• Poprzednie ogrzewane w celu zminimalizowania różnicy temperatur.

Dobra temperatura vliyaniemi zarządzanie pozwala na:

• przygotowanie elementu roboczego (aby usunąć wszelkie naprężenia wewnętrzne przez zmielenie ziaren);
• zmniejszenie gradientów temperatury na zimno metalu;
• poprawę jakości spawanego przedmiotu przez korektę mikrostruktury ciepła.

Właściwości Notebook Edytuj zmianami temperatury może być miejscowe lub ogólne. krawędź jest ogrzewany gazem lub sprzętu elektrycznego. Do ogrzania całej części i specjalnych piecach stosuje się płynną chłodzenie.

Wpływ mikrostruktury na właściwości

Istotą procesu obróbki cieplnej, na podstawie zmian strukturalnych w wlewka i ich wpływu na zestalonego metalu. Tak więc, po ogrzaniu do temperatury 727 ° C jest mieszana ziaren austenitycznych. Metoda chłodzenia określa opcje konwersji:

1. Wewnątrz pieca (prędkość 1S / min) – utworzona struktura perlityczna o twardości około 200 HB (twardość Brinella).
2. W powietrzu (10 ° C / min) – sorbitol (ferrytyczno-perlitycznej ziarna) twardości 300 HB.
3. Olej (100 ° C / min) – troostite (cementytu mikrostruktura ferrytu), 400 HB.
4. Wody (1000s / min) – martenzyt: ciało stałe (600 HB), lecz kruche iglasty struktury.

Związek spawalniczych muszą mieć wystarczającą twardość, wytrzymałość, ciągliwość wskaźniki jakości, jednak właściwości spoiny martenzytyczne są nie do zaakceptowania. Węglowe są niskie stopy ferrytyczne, ferrytyczno-perlitycznej, ferrytyczno-austenitycznej struktury. Średnio-i srednelegirovannye stal – perlit. Wysokiej węgla i wysokiej – martenzytyczna lub troostite, że ważne jest, aby doprowadzić do ferrytyczno-austenityczne umysłu.

Spawanie stali węglowych

Spawalność jest określona przez ilość stali węglowych i zanieczyszczeń węglowych. Są w stanie spalić, zamienia się w postaci gazowej i daje niskiej jakości spawania porowatości. Siarka i fosfor są skoncentrowane na krawędziach ziaren, zwiększenie kruchości struktury. Spawanie najbardziej uproszczony, jednak wymaga indywidualnego podejścia.

stal węglowa zwykle jakości podzielone na trzy grupy: A, B i C. spawanie przeprowadza się za pomocą metalu z grupy B.

Spawalność gatunków stali VSt1 – VSt4, zgodnie z GOST 380-94, charakteryzuje się brakiem ograniczeń i dodatkowych wymagań. Spawanie szczegóły średnicy do 40 mm, odbywa się bez ogrzewania. Możliwe wskaźniki znaczków: T – wysoka zawartość manganu; kp, PS, SP – "wrzenia", "pół-zabity", "spokój", odpowiednio.

Łagodne jakości stal jest reprezentowana symbolem oznacza ułamek setnych węgla, co oznacza stopień odtleniania i manganu (GOST 1050-88): stal 10 (również 10pp, 10ps, 10 g), 15 (również 15kp 15 ps, 15 g), 20 (również 20kp, 20ps, 20G).

W celu zapewnienia jakości szwu jeziorko spawalnicze musi przeprowadzić proces nasycenia manganian węgla C i Mn.

Metody spawania:

1. MMA pomocą specjalnego wstępnie kalcynowanego średnicy elektrody, od 2 do 5 mm. Modele: E38 (o średniej wytrzymałości), E42, E46 (dla dobrej wytrzymałości do 420 MPa), E42A, E46A (dla wysokiej siły złożonych struktur i ich działanie w szczególnych przypadkach). pręty spawalnicze 5 i GMM UONI 13/45 wykonywane pod stałym prądem. Praca przez elektrody CM-7 OMA-2 CM-11 przeprowadza się co obecnych cech.
2. spawanie gazowe. Częściej niż nie nie jest pożądane, ale możliwe. Odbywa się za pomocą drutu St-08, St-08A, 08GA-st, st-08GS. Cienkiego nizkouglerodistyj (d 8 mm) przyspawane lewy metodę grubości (d) – 8 mm w prawo. Wady spawania właściwości można usunąć przez normalizowanie lub wygrzewania.

Spawanie stali nisko węglowych pracować bez dodatkowego ogrzewania. Aby uzyskać szczegółowe informacje prostej formie nie ma żadnych ograniczeń. Objętościowe i stropowe Konstrukcje ważna jest ochrona przed wiatrem. Złożonych obiektów pożądane spawać w roślinie, w temperaturze poniżej 5 ° C,

Tak więc, VSt1 Stamp – VSt4 stali 10 – stalowe 20 – dobra spawalność, praktycznie bez ograniczeń, norma wymaga indywidualny wybór metody spawania, rodzaju elektrod i aktualnych charakterystyk.

Średnio-wysoko-węglowej i stali konstrukcyjnej

Nasycenie stopu węgla zmniejsza jej zdolność do tworzenia odpowiednich spoin. Temperatura procesu skutków płomień gazowy łukowych lub siarki, zgromadzonych na krawędziach ziaren, co prowadzi do kruchości, fosfor – do kruchości na zimno. Najczęściej spawane materiały domieszkowane manganu.

Obejmuje to tradycyjny strukturalną jakość stali VSt4, VSt5 GOST (380-94), jakości 25, 25G, 30, 30 g, 35, 35 g, 40, 45G (GOSTt 1050/88) różni metalurgii.

Istota działania jest zmniejszenie ilości węgla w jeziorko metalu spoiny nasycenie nim krzemu i manganu, zapewniając optymalne technologii. Ważne jest, aby zapobiec nadmiernej utracie atomów, które mogą prowadzić do destabilizacji właściwościach mechanicznych.

Cechy stali spawanie średniej i wysokiej zawartości węgla:

1. Wyświetlacz 100-200˚S pierwotne krawędzie szerokości do 150 mm. Tylko VSt4 marka i stali 25 przyspawany bez dodatkowego ogrzewania. Dla medium z zadowalającym spawalności, przed rozpoczęciem pracy w celu uzyskania pełnej normalizacji. W przypadku wysokiej zawartości węgla niezbędnego przygotowawczy wyżarzania.
2. Spawanie jest wykonywane kalcynowaniu powłoką elektrody w zakresie wielkości od 3 do 6 mm (tau-2, UONI-13/55, ELN-7) w prąd stały. możliwość pracy w średniej lub strumienia gazów ochronnych (CO _{2 w} atmosferze argonu).
3. Spawanie wykonywane nawęglanie gazowe po sposób płomienia do poprzedniego ogrzewa się do temperatury 200 ° C w jednolitej małej acetylenu zasilania.
4. Regulowana obróbki cieplnej elementów: hartowania i odpuszczania lub oddzielnego wynajem, aby zminimalizować naprężenia zapobiegania pękaniu, zmiękczanie martenzytu cieplnie struktur troostite.
5. zgrzewania punktowego stykowego odbywa się bez ograniczeń.

Tak więc, średnio- stali strukturalnych o wysokiej zawartości węgla są przyspawane praktycznie bez ograniczeń, przy zewnętrznej temperaturze nie niższej niż 5 ° C, Przy niższych temperaturach, wymagane ogrzewanie i rozpoczynając obróbkę cieplną o wysokiej jakości.

Spawanie niskostopowych

Stopowa – stal jest, że w trakcie topienie nasycony różne metale w celu uzyskania pożądanych właściwości. Prawie wszystkie z nich mają pozytywny wpływ na twardość i wytrzymałość. Chrom i nikiel zawarte w stopach nierdzewnej i odpornych na ciepło. Wanadu i sprężystość Impart krzemu, materiał stosowany do wytworzenia sprężyn. Molibden, mangan, tytan, zwiększają odporność na ścieranie, wolfram – czerwony twardość. Jednocześnie, pozytywny wpływ na właściwości elementów, one pogorszyć spawalności stali. Ponadto, należy zwiększyć stopień utwardzenia i tworzenie struktur martenzytycznych, naprężeń wewnętrznych i ryzyko pęknięć w szwach.

Spawalność stali stopowych , określone przez ich skład chemiczny.

Niskowęglowa niskostopowa 2GS, 14G2, 15G, 20G GOST (4543-71), 15HSND, 16G2AF (GOST 19281-89) mają być zgrzewane. W normalnych warunkach nie wymagają dodatkowego ogrzewania oraz obróbki cieplnej po zakończeniu procesu. W tym przypadku, chociaż istnieją pewne ograniczenia:

• Wąski zakres dopuszczalnych sposobów termicznych.
• Prace przeprowadzone w temperaturze nie niższej -10˚S (w warunkach o niskiej temperaturze otoczenia, ale nie poniżej -25˚S zastosowanie ogrzewania wstępnego do 200 ° C).

Możliwe sposoby:

• Spawanie łukowe z prądem stałym od 40 do 50 A, elektrody E55, E50A, E44A.
• Automatyczne spawanie łukiem zanurzony użyciem drutu 08GA-st, St-10 ha.

Spawalność 09G2S 10G2S1 również dobry, wymagania i sposoby prowadzenia taka sama jak dla stopów 12GS, 14G2, 15G, 20G, 15HSND, 16G2AF. Ważną cechą 09G2S stopy 10G2S1 ma potrzeby przygotowania krawędzi dla elementów do 4 cm.

Stale spawalnicze Srednelegirovannoj

Srednelegirovannye stali 20HGSA, 25HGSA, 35HGSA GOST (4543-71), zapewniają większą odporność na powstawanie naciąganą szwów. Należą one do grupy z zadowalającym spawalności. Wymaga wstępnego nagrzewania do temperatury 150-200˚S, wielowarstwowe szwy, hartowania i odpuszczania w celu spawania. Wykonania:

• Natężenie prądu, a średnica elektrody podczas spawania łukiem ściśle wybrane w zależności od grubości metalu, biorąc pod uwagę to, że cieńsze krawędziowych mocniejszymi poddane hartowaniu w czasie pracy. A zatem, gdy produkt o wartości 2-3 mm średnicy prądu powinna zawierać się w 50-90 A. Kiedy grubość krawędzi 7-10 mm prądu stałego o przeciwnym prądu polaryzacji zwiększa się do 200 A za pomocą 4-6mm elektrod. Używane pręty z celulozy lub wapnia Fluor-ochronne powłok (18HGSA-St, St-18HMA).
• W trakcie pracy, gaz osłonowy CO ₂ jest konieczne stosowanie drutu Saint 08G2S Sv 10G2, 10GSMT-st, St-08H3G2SM średnicy do 2 mm.

Materiały te często wykorzystywane są dla metody spawania TIG lub zanurzone.

żaroodpornych stali o wysokiej wytrzymałości

Spawanie 12MH stopu termostabilny żelazo-węgiel 12H1M1F, 25H2M1F, 15H5VF musi być przeprowadzona z podgrzewania do temperatury 300-450˚S z końcowym hartowanie i odpuszczanie.

• Sposób spawania łukowego luz kaskady wielowarstwowa szew użyciem kalcynowanego elektrod otulonych UONII 13 / 45MH, CCR-3, 30-63, CL CL-39.
• Doprowadzanie gazu do spawania acetylenowego 100 dm ³ / mm przy użyciu materiałów wypełniających Sv 08HMFA, Saint 18HMA. Przyłącze do rur odbywa się z poprzednim ogrzewania gazowego w całym stawie.

Podczas spawania materiałów o wysokiej wytrzymałości srednelegirovannoj 14H2GM, 14H2GMRB ważne jest prowadzony przez te same zasady, jak w przypadku stali żaroodpornych, biorąc pod uwagę pewne niuanse:

• Gruntowne czyszczenie krawędzi i uchwytów zastosowanie doniczkowych.
• Elektroda wysokiej temperatury kalcynacji (do 450s).
• Wstępnego nagrzewania do 150s na dane grubość większą niż 2 cm.
• Powolne chłodzenie szew.

stal z pokryciem

Zastosowanie specjalnej technologii jest podczas spawania stali wysokostopowych. Obejmują one szeroki asortyment wyrobów ze stali, stopów żaroodpornych i żaroodpornych, niektóre z nich: 09H16N4B, 15H12VNMF, 10H13SYU, 08H17N5MZ, 08H18G8N2T, 03H16N15MZB, 15H17G14A9. Spawalność stali (GOST 5632-72) należy do grupy 4.

spawalność stali wysokowęglowej wysokiej cecha:

1. Jest to konieczne, aby zmniejszyć średni prąd o 10-20%, ze względu na ich małą przewodność cieplną.
2. Spawanie musi być prowadzone w szczelinie elektrody do 2 mm.
3. Redukcja fosforu, siarki, ołów, antymon, rozszerzenie obecności molibdenu, wanadu, wolframu powlekanego za pomocą specjalnych barów.
4. Potrzeba utworzenia spoiny mieszaną mikrostrukturę (ferryt + austenitu). Zapewnia to ciągliwości stopiwa oraz minimalizując naprężenia wewnętrzne.
5. Wymagane krawędzie grzewcze spawalnicze Ewy. Dobiera się temperaturę w zakresie od 100 do 300 s, w zależności od konstrukcji mikrostrukturze.
6. Wybór elektrody pokrywającej w spawaniu łukowym jest określony przez rodzaj zboża, właściwości i warunków roboczych elementów: z austenitycznej stali 12H18N9: UONII 13 / VAW, Ria-7-14 RLA powlekanego 06H19N9T St, St-02H19N9; dla stali martenzytycznej 20H17N2: UONII 10H17T, AN-B-10, St-08H17T powłoki; w austenityczno-ferrytycznej stali 12H21N5T CL-33 powłoka Saint 08H11V2MF.
7. Podczas spawania gazowego acetylenu pasza powinna odpowiadać wartości 70-75 ^dm3 / mm używany drut spawalniczy – 02H19N9T-st, St-08H19N10B.
8. Możliwe pracę zanurzony użyciu vaw-8.

Stal Spawalność – względny parametr. Zależy to od składu chemicznego materiału, jego strukturę i właściwości fizyczne. Tak więc zdolność do tworzenia wysokiej jakości połączenia można regulować poprzez zamierzonego podejścia technologicznego, specjalistycznego sprzętu i warunków wykonywania pracy.