Sudabilitatea oțel: clasificare. Sudabilitatea din grupa de oțel

Steel - este principalul material structural. Este un aliaj fier-carbon cu un conținut de diferite impurități. Toate componentele incluse în compoziția sa, influențează proprietățile lingou. Una dintre caracteristicile tehnologice ale metalelor este abilitatea de a forma suduri de înaltă calitate.

Factorii care determină sudabilitatea oțelului

Evaluarea sudabilitatea oțelului produs de valoarea indicelui principal - echivalent C _{eq carbon.} Acest coeficient condiționată reflectând gradul de influență a conținutului de carbon și a principalelor elemente de aliere din caracteristicile de sudură.

Sudabilitatea oțelului afectate de următorii factori:

1. Conținutul de carbon.
2. Prezența contaminanților.
3. Gradul de aliere.
4. View microstructura.
5. Condiții de mediu.
6. grosime metal.

Parametrul cel mai informativ este compoziția chimică.

Oțeluri Grupări sudabilitatea

Având în vedere toți acești factori, sudabilitatea oțelului are caracteristici diferite.

Clasificarea oțelurilor pentru sudabilitate.

• Bine (o valoare de C _eq ≥0,25%): pentru părțile joase din oțel carbon; este independentă de grosimea produsului, vremea, disponibilitatea lucrărilor de pregătire.
• Satisfăcător (0,25% ≤S _eq ≤0,35%): există limitări pentru condițiile de mediu și diametrul structurii care trebuie sudate (temperatura la -5, în vreme calmă, grosime 20 mm).
• Rezervat (0,35% ≤S _eq ≤0,45%): pentru formarea sudurii de calitate necesită afișajul anterior. Aceasta contribuie la „netede“ transformarea austenitică, formarea unor structuri stabile (ferita-perlită, bainitica).
• Slaba (P _eq ≥0,45%): formarea de sudură stabil mecanic imposibilă fără margini anterioare temperaturii de preparare metalice, precum și un tratament termic ulterior al structurii sudate. Pentru a forma microstructura dorită, încălzirea suplimentară și răcirea fluidului.

sudabilitatea Grupuri de oțel face ușor de navigat caracteristicile tehnologice pentru anumite mărci de sudare aliaje fier-carbon.

tratament termic

În funcție de grupul care corespunde sudabilitatea otelurilor si a caracteristicilor tehnologice, caracteristicile îmbinării sudate poate fi reglată prin intermediul unor influențe succesive ale temperaturii. Aloca 4 Metoda fundamentală de tratament termic: calire, revenire, recoacere și normalizare.

Cele mai frecvente sunt călirea și temperării pentru duritatea și rezistența simultan sudură, detensionare, prevenind fisurarea. călire grad depinde de proprietățile dorite și materialul.

Tratamentul termic al structurilor metalice în lucrările pregătitoare se desfășoară:

• recoacere - pentru a elibera tensiunile din metal, asigurând moliciune și maleabilitate acesteia;
• încălzită anterior, în scopul de a minimiza diferența de temperatură.

Buna guvernare temperatura vliyaniemi vă permite să:

• pentru a pregăti element de lucru (pentru a elimina toate tensiunile interne prin măcinarea boabelor);
• reducerea gradienți de temperatură de pe metalul rece;
• îmbunătăți calitatea obiectului sudat prin corecția microstructura de căldură.

Notebook Editare proprietăți prin modificări de temperatură pot fi locală sau generală. margine este încălzit cu gaz sau echipament electric. Pentru a încălzi întreaga parte și cuptoare speciale sunt folosite racire netede.

Efectul microstructurii pe Proprietăți

Esența proceselor de tratament termic, pe baza transformărilor structurale din cadrul lingoului și efectele lor asupra metalului solidificat. Astfel, atunci când este încălzit la o temperatură de 727 ˚C este o structură austenitică amestec de cereale. Metoda de răcire determină opțiunile de conversie:

1. In interiorul cuptorului (viteza 1s / min) - format structură perlitică cu o duritate de aproximativ 200 HB (duritatea Brinell).
2. In aer (10 ° C / min) - sorbitol (cereale ferito-perlitice) duritate de 300 HB.
3. Ulei (100 ° C / min) - troostite (ferita-cementita microstructură), 400 HB.
4. Apa (1000s / min) - martensită: solid (600 HB), dar structura aciculare fragilă.

Sudarea compus trebuie să aibă suficientă duritate, rezistență, indicatori de calitate ai ductilitate, totuși caracteristici de sudură martensitice nu sunt acceptabile. Aliaje de carbon scăzute sunt ferito-perlitică, feritic, fero-austenitică. oțel mediu și srednelegirovannye - perlit. Ridicat de carbon și de înaltă - martensitica sau troostite că este important să se aducă la mintea fero-austenitică.

Sudarea otelurilor carbon

Sudabilitatea este determinată de cantitatea de oțel carbon și impurități de carbon. Ei sunt capabili să ardă, transformându-se într-o formă gazoasă și oferind calitate scăzută de sudură porozitate. Sulf și fosfor sunt concentrate la marginile boabelor, sporind fragilitatea structurii. Sudarea de mai simplificat, cu toate acestea, necesită o abordare individuală.

oțel carbon de calitate obicei împărțite în trei grupe: A, B și C. Lucrările de sudură se realizează cu un metal din grupa B.

Sudabilitatea clase de oțel VSt1 - VSt4, în conformitate cu GOST 380-94, caracterizat prin lipsa unor restricții și cerințe suplimentare. Detalii de sudare cu diametrul de până la 40 mm are loc fără încălzire. Indicatori posibili timbre: T - continut ridicat de mangan; kp, ps, sp - "fierbere", "necalmat", "calm", respectiv.

Calitatea oțelului Mild este reprezentat cu simbolul marchează fracția sutimi de carbon, care indică gradul de dezoxidare și conținutul de mangan (GOST 1050-1088): Oțel 10 (de asemenea, 10PP, 10ps, 10G), 15 (de asemenea, 15kp, 15 ps, 15G), 20 (de asemenea, 20kp, 20ps, 20G).

Pentru a asigura calitatea cusătura de sudură trebuie să efectueze piscina procesul de saturare cu Manganita de carbon C și Mn.

Metode de sudare:

1. MMA folosind special cu diametrul electrodului calcinat inițial de 2 până la 5 mm. Tipuri: E38 (pentru putere medie), E42, E46 (pentru o bună rezistență de până la 420 MPa), E42A, E46A (pentru structuri complexe de înaltă rezistență și funcționarea lor în situații speciale). tije de sudură 5 și GMM UONI 13/45 efectuate sub curent constant. Lucrări de electrozi CM-7, OMA-2, CM-11 sunt efectuate la fiecare caracteristicile actuale.
2. sudare cu gaz. Cel mai adesea nu este de dorit, dar este posibil. Este realizată folosind sârmă de umplere St-08, St-08A, 08GA-St, St-08GS. nizkouglerodistyj subțire de metal (d 8mm) sudate metoda stânga, grosime (d 8mm) - dreapta. Dezavantaje suda proprietăți este posibilă îndepărtarea sau normalizare recoacere.

Sudare de oțel carbon scăzut funcționează fără încălzire suplimentară. Pentru detalii formular simplu nu există restricții. Volumetrica si schelete structuri importante pentru a proteja de vânt. Obiectele complexe de dorit să sudeze într-o instalație la o temperatură sub 5 ° C

Astfel, VSt1 timbru - VSt4 oțel 10 - Oțel 20 - sudabilitate buna, practic fără restricții, standardul necesită selectarea individuală a metodei de sudură, tip electrod și caracteristicile curente.

Mediu și oțel structural ridicat de carbon

aliaj carbon Saturation reduce capacitatea sa de a forma articulații bune. Temperatura de proces a arcului efectelor flăcării de gaz sau de sulf acumulate pe marginile boabelor, ceea ce duce la friabilitatea, fosfor - la fragilitatea la rece. Cel mai adesea materiale dopate cu mangan sudate.

Aceasta include VSt4 structurale convenționale de calitate din oțel, VSt5 (GOST 380-94), calitatea 25, 25G, 30, 30G, 35, 35g, 40, 45G (GOSTt 1050-1088) diferite metalurgie.

Esența operațiunii este de a reduce cantitatea de carbon din sudură saturarea metalic piscină în acesta siliciu și mangan, asigurând tehnologii optime. Este important să se evite pierderile de carbon excesive, care pot conduce la destabilizarea proprietăților mecanice.

Caracteristici oțelurile de sudură cu un conținut ridicat de carbon și de mediu:

1. afișare Primal 100-200˚S margini cu lățimea până la 150 mm. Numai VSt4 de brand și oțel 25 sudate fără încălzire suplimentară. Pentru mediu cu sudabilitate satisfăcătoare, înainte de începerea lucrărilor pentru a produce o normalizare completă. Pentru ridicat de carbon recoacere pregătitoare necesară.
2. Sudarea cu arc electric este realizat electrozi calcinate filmate variind în mărime între 3 și 6 mm (TAUs-2, UONI-13/55, ELN-7), sub un curent constant. posibil să se lucreze într - un flux mediu sau gaze protectoare (CO _2, argon).
3. sudarea cu gaz efectuat carburare flacără manieră lăsată la încălzită anterior la temperatura de 200 ° C, la o acetilenă uniformă scăzută de alimentare.
4. Tratamentul termic reglementat al pieselor: călire și revenire sau de închiriere separate pentru a minimiza tensiunile interne prevenind fisurare, înmuiere martensitei și structuri troostite călite.
5. Rezistența de sudură la fața locului se efectuează fără restricții.

Astfel, mediu și oțeluri structurale mari de carbon sunt sudate practic fără restricții, la o temperatură externă nu mai mică de 5 ° C La temperaturi mai mici de încălzire și de a începe un tratament termic de înaltă calitate cerut.

Sudarea otelurilor slab aliate

otel aliat - otel este că în timpul topirii saturate cu diferite metale, în scopul de a obține proprietățile dorite. Aproape toate dintre ele au un efect pozitiv asupra duritatea și rezistența. Crom și nichel incluse în aliaje rezistente inoxidabil și căldură. Vanadiu și elasticitate imprimă siliciu, materialul utilizat pentru fabricarea arcurilor. Molibden, mangan, titan, spori rezistenta la uzura, wolfram - duritate roșu. În același timp, un efect pozitiv asupra proprietăților pieselor, ele degradează sudabilitatea oțelului. În plus, creșterea gradului de întărire și formarea structurilor martensitice, tensiuni interne și riscul de fisuri în cusături.

Sudabilitatea oțelurilor aliate așa cum sunt definite de compoziția lor chimică.

emisii reduse de carbon, slab aliat 2GS, 14G2, 15G, 20G (GOST 4543-71), 15HSND, 16G2AF (GOST 19281-89) trebuie sudate. În condiții standard, nu necesită încălzire suplimentară și tratament termic la finalizarea procesului. În acest caz, deși există unele restricții:

• Intervalul îngust al modurilor termice acceptabile.
• Munca efectuată la o temperatură -10˚S nu mai scăzute (în condiții de temperatură atmosferică scăzută, dar nu sub -25˚S aplică preîncălzire la 200 ° C).

moduri posibile:

• sudare cu arc electric cu o putere de curent continuu de 40 până la 50 A, electrozii E55, E50A, E44A.
• arc de sudare automată imersată cu sârmă de umplere 08GA-St, St-10 ha.

Sudabilitatea 09G2S 10G2S1, de asemenea, un bun, cerințele și posibile moduri de a face la fel ca și cea pentru aliajele 12GS, 14G2, 15G, 20G, 15HSND, 16G2AF. Un important 10G2S1 caracteristic 09G2S aliajelor este necesară pentru preparare de margine pentru elementele de la 4 cm în diametru.

oteluri de sudura Srednelegirovannoj

Srednelegirovannye oțel 20HGSA, 25HGSA, 35HGSA (GOST 4543-71) produce o rezistență mai mare la formarea cusăturilor neîncordate. Ele aparțin unui grup cu sudabilitate satisfăcătoare. Necesită pre-încălzirea la temperaturi 150-200˚S, cusăturile multistrat călirea și temperarea la sfârșitul sudurii. Exemple de realizare:

• Intensitatea curentului și diametrul electrodului la sudarea cu arc selectat strict în funcție de grosimea stratului de metal, ținând seama de faptul că muchia mai subțire mai puternic supus călire în timpul lucrului. Astfel, atunci când produsul de valoare cu diametrul de 2-3 mm de curent trebuie să fie între 50-90 A. Când grosimea marginilor de 7-10 mm DC puterea curentului de polaritate opusă este crescută la 200 A folosind 4-6mm electrozi. tije folosite cu acoperiri de protecție fluoric celuloză sau calciu (18HGSA-St, St-18HMA).
• În timpul funcționării, gaz protector CO ₂ este necesară utilizarea St-08G2S sârmă Sv-10G2, 10GSMT-St, diametru St-08H3G2SM până la 2 mm.

Adesea, aceste materiale sunt folosite pentru metoda de sudura TIG sau scufundat.

Oțeluri rezistente la căldură și de înaltă rezistență

Sudarea cu 12MH aliaj termostabil fier-carbon, 12H1M1F, 25H2M1F, 15H5VF trebuie efectuată cu preîncălzire la temperaturi 300-450˚S cu călire finală și temperat.

• Arc Metoda sudare degajare cascadă multistrat cusătură folosind electrozi filmate calcinate UONII 13 / 45MH, CCR-3, 30-63-CL, CL-39.
• Alimentare cu gaz de sudare acetilenei cu 100 dm ³ / mm , folosind materiale de umplutură Sv-08HMFA, St-18HMA. Conectarea conductei se realizează cu încălzirea gazului precedent în toată articulația.

La sudarea materialelor de înaltă rezistență srednelegirovannoj 14H2GM, 14H2GMRB important să fie ghidate de aceleași reguli ca și pentru oțeluri rezistente la căldură, luând în considerare unele nuanțe:

• Curățarea completă a marginilor și a deținătorilor de utilizare oală.
• Electrodul de calcinare la temperatură ridicată (până 450S).
• Preîncălzirea la 150s pentru detalii grosime mai mare de 2 cm.
• cusătură răcire lentă.

oțel înalt aliat

Utilizarea unei tehnologii speciale este necesară la sudarea oțelurilor înalt aliate. Acestea includ o gamă largă de oțel inoxidabil, aliaje rezistente la căldură și rezistente la căldură, unele dintre ele: 09H16N4B, 15H12VNMF, 10H13SYU, 08H17N5MZ, 08H18G8N2T, 03H16N15MZB, 15H17G14A9. Sudabilitatea oțelului (GOST 5632-72) aparține grupului patrulea.

Sudabilitatea din oțel de înaltă carbon de înaltă Caracteristică:

1. Este necesar să se micșoreze curentul mediu cu 10-20%, datorită conductivității termice scăzute.
2. Sudarea trebuie efectuată cu un decalaj, electrozii de până la 2 mm.
3. Reducerea fosforului, plumb, sulf, antimoniu, extinderea prezenței de molibden, vanadiu, wolfram acoperit cu ajutorul barelor speciale.
4. Necesitatea de a forma microstructură mixte sudură (ferita + austenită). Aceasta asigură ductilitatea metalului depus și minimizarea tensiunilor interne.
5. margini de încălzire necesară sudură. Eva Temperatura este selectată în intervalul de la 100 până la 300s, în funcție de design de microstructurii.
6. Selectarea electrozi înveliți în sudarea cu arc este definit de tipul de cereale, proprietățile și condițiile de funcționare ale pieselor: pentru 12H18N9 oțel austenitic: UONII 13 / VAW, RLA-7 RLA-14-filmate 06H19N9T St, St-02H19N9; pentru 20H17N2 oțel martensitic: UONII 10H17T, AN-B-10 de acoperire St-08H17T; pentru 12H21N5T otel austenitic-feritic: CL-33 St-08H11V2MF acoperire.
7. Când acetilena furaje sudură cu gaz trebuie să se potrivească cu valoarea 70-75 ^dm3 / mm folosit sârmă de umplere - 02H19N9T-St, St-08H19N10B.
8. Posibil să lucreze scufundat folosind VAW-8.

Oțel Sudabilitatea - parametru relativ. Aceasta depinde de compoziția chimică a metalului, microstructura și proprietățile fizice. Astfel, capacitatea de a forma conexiune de înaltă calitate pot fi ajustate prin abordare tehnologică deliberată, echipamente speciale și condiții de performanță de muncă.