Svetsbarhet stål: klassificering. svetsbarheten hos stål grupp

Stål - är den huvudsakliga strukturella materialet. Det är en järn-kol-legering med en halt av olika föroreningar. Alla komponenter som ingår i dess sammansättning, påverka egenskaperna hos götet. En av de tekniska egenskaperna hos metaller är förmågan att bilda högkvalitativa svetsar.

Faktorer som bestämmer svetsbarheten hos stål

Utvärdering av svetsbarheten hos stål som produceras av huvudindexvärdet - kolekvivalenten C _ekv. Denna villkorade koefficient som återspeglar graden av påverkan av innehållet av kol och de huvudsakliga legeringselementen i svetsegenskaperna.

Svetsbarhet stål påverkas av följande faktorer:

1. kolhalten.
2. Förekomsten av föroreningar.
3. Graden av legerings.
4. Visa mikrostruktur.
5. Miljöförhållanden.
6. metalltjocklek.

Den mest informativa parametern är den kemiska sammansättningen.

stål grupperingar svetsbarhet

Med tanke på alla dessa faktorer har svetsbarhet av stål olika egenskaper.

Klassificering av stål för svetsbarhet.

• Bra (ett värde på C _ekv ≥0,25%): för de delar låga kolstål; är oberoende av tjockleken hos produkten, vädret, tillgången på förberedelsearbetet.
• Tillfredsställande (0,25% ≤S _ekv ≤0,35%): det finns begränsningar för förhållandena runtom och diametern hos den konstruktion som skall svetsas (temperaturen till -5, i lugnt väder, tjocklek 20 mm).
• Reserverade (0,35% ≤S _ekv ≤0,45%): för bildningen av kvalitetssvets kräver föregående display. Den bidrar till "jämna" den austenitiska övergången, bildandet av stabila strukturer (ferrit-perlit, bainitiska).
• Dålig (P _ekv ≥0,45%): bildning av mekaniskt stabila svets omöjligt utan tidigare beredning temperaturmetallkanter, samt en efterföljande värmebehandling av den svetsade konstruktionen. För att bilda den önskade mikrostrukturen, ytterligare uppvärmning och fluidkylning.

svetsbarhet av stål grupper gör det enkelt att navigera i tekniska funktioner specifika märken av svets järn-kol legeringar.

värmebehandling

Beroende på den grupp som motsvarar den svetsbarheten hos stål och teknologiska egenskaper, kan egenskaperna hos den svetsade fogen justeras med hjälp av på varandra följande temperaturpåverkan. Allokera fyra grundläggande metod för värmebehandling: härdning, anlöpning, glödgning och normalisering.

Den vanligaste är härdning och anlöpning för hårdhet och samtidigt svetsstyrka, stress lindra, förebygga sprickbildning. temperering grad beror på materialet och de önskade egenskaperna.

Värmebehandling av metallkonstruktioner i det förberedande arbetet utförs:

• glödgning - att avlasta spänningar inuti metallen, vilket garanterar dess mjukhet och böjlighet;
• föregående upphettas för att minimera temperaturskillnaden.

God förvaltning vliyaniemi temperatur gör det möjligt att:

• att förbereda arbete objekt (för att avlägsna alla inre spänningar genom målning av kornen);
• minska temperaturgradienter på den kalla metallen;
• förbättra kvaliteten hos det svetsade föremålet genom värmemikrostruktur korrigering.

Notebook Redigera egenskaper genom temperaturförändringar kan vara lokal eller allmän. kant upphettas medelst gas eller elektrisk utrustning. För att värma hela delen och speciella ugnar används jämn kylning.

Effekt av Mikrostruktur på Egenskaper

Essensen av värmebehandlingsprocesser baserade på strukturomvandlingar inom götet och deras effekter på den stelnade metallen. Sålunda, när det upphettas till en temperatur av 727 C är det en blandad korn austenitisk struktur. Kylmetod bestämmer alternativ konvertering:

1. Inuti ugnen (hastighet 1s / min) - bildad perlit struktur med en hårdhet på omkring 200 HB (Brinell hårdhet).
2. I luft (10 ° C / min) - sorbitol (ferritisk-perlitisk grain) hårdhet av 300 HB.
3. Olja (100 ° C / min) - troostite (ferrit-cementit mikrostruktur), 400 HB.
4. Vatten (1000S / min) - martensit: fast material (600 HB), men bräcklig nålformig struktur.

Svetsning föreningen måste ha tillräcklig hårdhet, hållfasthet, indikatorer på duktilitet kvalitet dock martensitiska svetsegenskaperna är inte godtagbara. Låg kolhalt legeringar är ferritiska, ferritisk-perlitisk, ferrit-austenitisk struktur. Medellång och srednelegirovannye stål - perlit. Hög kol och hög - martensitiskt eller troostite att det är viktigt att ta med till ferrit-austenitiska sinne.

Svetsning av kolstål

Svetsbarhet bestäms genom mängden av kolstål och kol föroreningar. De kan bränna, förvandlas till gasform och ger låg kvalitet svetsporositet. Svavel och fosfor är koncentrerade vid kanterna av kornen, vilket ökar bräcklighet av strukturen. Svetsning av de mest förenklade, kräver dock ett individuellt förhållningssätt.

Kolstål vanliga kvalitet delas in i tre grupper: A, B och C. Svets arbetet utförs med en metall från grupp B.

Svetsbarheten hos stålsorter VSt1 - VSt4, enligt GOST 380-94, som kännetecknas av bristen på begränsningar och ytterligare krav. Svetsning detaljer diameter upp till 40 mm sker utan uppvärmning. Möjliga indikatorer stämplar: T - hög manganhalt; kp, ps, sp - "kokande", "halvtätat", "lugn", respektive.

Mild kvalitetsstål är representerad med symbolen markerar hundra kolfraktion, vilket indikerar graden av desoxidation och manganhalt (GOST 1050-1088): stål 10 (även 10pp, 10ps, 10G), 15 (även 15kp, 15 ps, 15G), 20 (även 20kp, 20ps, 20G).

För att säkerställa kvalitet sömsvets poolen måste genomföra förfarandet av mättnad med kol manganit C och Mn.

Metoder för svetsning:

1. MMA med användning av speciella initialt kalcinerad elektroddiameter av 2 till 5 mm. Typer: E38 (till medelstark), E42, E46 (för god hållfasthet upp till 420 MPa), E42A, E46A (för höghållfasta komplexa strukturer och deras drift under särskilda omständigheter). Svetsstänger 5 och GMM UONI 13/45 utförs under konstant ström. Arbete av elektrod CM-7, OMA-2, CM-11 utförs varje strömegenskaper.
2. Gassvetsning. Oftare än inte det inte är önskvärt, men möjligt. Utförs med hjälp av tillsatsmaterial St-08, St-08A, 08GA-St, St-08GS. Tunn metall nizkouglerodistyj (d 8mm) svetsade vänstra metod, tjockt (d 8mm) - höger. Nackdelar svetsa egenskaper är möjlig att avlägsna genom normalisering eller glödgning.

Svets lågkolhaltiga stål fungera utan ytterligare upphettning. För ytterligare information enkel form finns det inga begränsningar. Volymetriska och fackverkskonstruktioner viktigt att skydda från vinden. Komplexa objekt önskvärda att svetsa i en anläggning vid en temperatur under 5 ° C.

Sålunda stämpeln VSt1 - VSt4 stål 10 - stål 20 - god svetsbarhet, praktiskt taget utan begränsningar, kräver standarden individuellt urval av svetsmetod, elektrodtyp och strömegenskaper.

Medelhög och hög kolhalt konstruktionsstål

Mättnads kolhalt minskar dess förmåga att bilda goda skarvar. Processtemperaturen av de bågformade gasflamma effekter eller svavel som ackumulerats på kanterna av kornen, vilket leder till sprödhet, fosfor - för kyla sprödhet. Oftast svetsade material dopade med mangan.

Detta inkluderar konventionella konstruktionsstål kvalitet VSt4, VSt5 (GOST 380-94), kvalitet 25, 25G, 30, 30G, 35, 35 g, 40, 45G (GOSTt 1050-1088) annorlunda metallurgi.

Essensen av operationen är att reducera mängden kol i smältbadet metall mättnad däri kisel och mangan, vilket garanterar optimal teknik. Det är viktigt att förhindra överdrivna kolförluster, vilket kan leda till destabilisering av de mekaniska egenskaperna.

Funktioner svets stål med medelhög och hög kolhalt:

1. Primal display 100-200˚S kanter med bredden till 150 mm. Enda märke VSt4 och stål 25 svetsas utan ytterligare uppvärmning. För medium med tillfredsställande svetsbarhet, före starten av arbetet med att ta fram en fullständig normalisering. För hög kolhalt nödvändiga förberedande glödgning.
2. Bågsvetsning utförs kalcinerade belagda elektroder sträcker sig i storlek från 3 till 6 mm (TAU-2, UONI-13/55, ELN-7) under en konstant ström. möjligt att arbeta i ett medium flussmedel eller skyddande gaser (CO _2, argon).
3. Gassvetsning utförs karburering flamma vänster sätt till föregående upphettas till 200 ° C temperatur vid en likformig låg strömförsörjning acetylen.
4. Den reglerade värmebehandling av delar: seghärdning eller separat hyra för att minimera inre påkänningar förhindra sprickbildning, mjukning av martensit och härdade troostite strukturer.
5. Punktsvetsning utförs utan restriktioner.

Sålunda, på medellång och hög kolhalt konstruktionsstål är svetsade med praktiskt taget inga restriktioner, vid en yttre temperatur av ej lägre än 5 ° C Vid lägre temperaturer den erfordrade upphettning och börjar en högkvalitativ värmebehandling.

Svetsning låglegerade stål

Legerat stål - stål är att under smältning mättad med olika metaller för att erhålla de önskade egenskaperna. Nästan alla av dem har en positiv effekt på hårdhet och styrka. Krom och nickel som ingår i det värmebeständiga och rostfria legeringar. Vanadin och kisel ge elasticitet, det material som används för tillverkning av fjädrar. Molybden, mangan, titan, öka nötningsbeständigheten, volfram - röd hårdhet. Samtidigt, en positiv effekt på egenskaperna hos de delar de försämra svetsbarheten av stål. Dessutom öka graden av härdning och bildandet av martensitiska strukturer, inre spänningar och risken för sprickor i sömmarna.

Svetsbarhet legeringsstål som definieras genom sin kemiska sammansättning.

Låg kolhalt, låglegerade 2GS, 14G2, 15G, 20G (GOST 4543-71), 15HSND, 16G2AF (GOST 19.281-89) skall svetsas. Under normala förhållanden inte kräver ytterligare uppvärmning och värmebehandling på slutförandet av processen. I det här fallet, men det finns vissa begränsningar:

• Det smala området av acceptabla termiska lägen.
• Arbete som utförs vid en temperatur ej lägre -10˚S (under betingelser med låg atmosfärisk temperatur, men inte under -25˚S tillämpas förvärmning till 200 ° C).

Möjliga sätt:

• Bågsvetsning med en DC-effekt av 40 till 50 A, elektroderna E55, E50A, E44A.
• Automatisk svetsbågen nedsänkt användning fylltråd 08GA-St, St-10 hektar.

Svetsbarhet 09G2S 10G2S1 också en bra, och möjliga sätt att göra densamma som för legeringar 12GS, 14G2, 15G, 20G, 15HSND, 16G2AF. En viktig egenskap 09G2S legeringar 10G2S1 finns inget behov av kant förberedelse för objekten till 4 cm i diameter.

Srednelegirovannoj svetsstål

Srednelegirovannye stål 20HGSA, 25HGSA, 35HGSA (GOST 4543-71) producera ett större motstånd mot bildandet av unstrained sömmar. De tillhör en grupp med tillfredsställande svetsbarhet. Kräver förvärmning till temperaturer 150-200˚S, de flerskiktade sömmar, härdning och anlöpning vid slutet av svetsningen. utföranden:

• Strömstyrkan och diametern av elektroden vid svetsning ljusbåge strikt väljas beroende på metalltjockleken, med beaktande av att den tunnare kanten starkare kastades härdning under arbetet. När således produkten av värdet på strömmen 2-3 mm diameter bör vara inom 50-90 A. När tjockleken av kanterna av 7-10 mm likström av motsatt polaritet strömmen ökas till 200 A med användning av 4-6 mm elektroder. Begagnade stavar med cellulosa eller kalciumfluor-skyddande beläggningar (18HGSA-St, St-18HMA).
• I drift, skyddsgas CO ₂ är nödvändigt att använda St-08G2S tråd Sv-10G2, 10GSMT-St, St-08H3G2SM diameter upp till 2 mm.

Ofta är dessa material används för TIG-metoden eller under vatten.

Värmebeständiga och höghållfasta stål

Svetsning med termostabilt järn-kol-legering 12MH, 12H1M1F, 25H2M1F måste 15H5VF utföras med förvärmning till temperaturer 300-450˚S med slutlig släckning och anlöpt.

• Bågsvetsning metod kaskad clearance flerskikts sömmen med hjälp kalcinerade belagda elektroder UONII 13 / 45MH, CCR-3, 30-63-CL, CL-39.
• Gasförsörjning av acetylen svetsning med 100 dm ³ / mm med användning av fyllmedelsmaterial Sv-08HMFA, St-18HMA. Röranslutning utförs med föregående gasuppvärmning i alla leden.

Vid svetsning höghållfasta material srednelegirovannoj 14H2GM, 14H2GMRB viktigt att styras av samma regler som för värmebeständiga stål, med hänsyn till några av de nyanser:

• Noggrann rengöring av kanter och använda grytlappar.
• Den höga temperaturen kalcinering elektrod (upp 450S).
• Förvärmning till 150s för detaljer tjocklek större än 2 cm.
• Långsam kylning söm.

höglegerat stål

Användningen av en särskild teknik är nödvändigt vid svetsning höglegerade stål. Dessa inkluderar ett stort utbud av rostfritt stål, värmebeständiga och värmebeständiga legeringar, vissa av dem: 09H16N4B, 15H12VNMF, 10H13SYU, 08H17N5MZ, 08H18G8N2T, 03H16N15MZB, 15H17G14A9. Svetsbarheten hos stål (GOST 5632-72) tillhör 4:e gruppen.

svetsbarheten hos stål med hög kolhalt med hög Funktion:

1. Det är nödvändigt att minska den genomsnittliga strömmen med 10-20% beroende på deras låga värmeledningsförmåga.
2. Svetsning måste utföras med ett gap, elektroderna upp till 2 mm.
3. Reduktion av fosfor, bly, svavel, antimon, förstoring av närvaron av molybden, vanadin, volfram belagd med hjälp av speciella barer.
4. Behovet att bilda svets blandad mikrostruktur (ferrit + austenit). Detta ger duktiliteten av avsatt metall och minimera inre påkänningar.
5. Erforderliga uppvärmnings kanter eve svetsning. Temperaturen väljs i området från 100 till 300s, beroende på design av mikrostruktur.
6. Urval av belagda elektroder i bågsvetsning definieras av den typ av spannmål, egenskaper och driftsförhållanden för delar: för austenitiskt stål 12H18N9: UONII 13 / VAW, RLA-7 RLA-14 belagda-06H19N9T St, St-02H19N9; för martensitiskt stål 20H17N2: UONII 10H17T, AN-B-10 St-08H17T beläggning; för austenitiskt-ferritiskt stål 12H21N5T: CL-33 St-08H11V2MF beläggning.
7. När acetylen gassvetsning foder bör matcha värdet 70-75 ^dm3 / mm används fylltråd - 02H19N9T-St, St-08H19N10B.
8. Möjlig arbetar nedsänkt hjälp VAW-8.

Stål Svetsbarhet - relativ parameter. Det beror på den kemiska sammansättningen av metallen, dess mikrostruktur och fysikaliska egenskaper. Således förmågan att bilda god kontakt högt kan ställas in via avsiktlig teknisk strategi, särskild utrustning och arbetsprestationsvillkor.