08 февраля 2021 года

Группа 312

Предмет :"Техника и технология частично механизированной сварки (наплавки)"

Тема занятия  :"Характеристика низкоуглеродистых, низколегированных сталей" 

Особенности сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Особенности сварки сталей.

Эта группа сталей применяется в самых различных отраслях промышленности для изготовления сварных изделий и конструкций, работающих в различных условиях – при воздействии статических, циклических и ударных видов нагружения при температурах от -100 до +540оС.

Классификация сталей рассматриваемой группы возможна по различным признакам, однако, с точки зрения сварки, наиболее рациональна классификация рассматриваемых сталей по температуре эксплуатации с учетом условий внешних силовых воздействий и температуры, при которой должна выполняться сварка.

По температурным условиям эксплуатации сварных конструкций и изделий углеродистые низко- и среднелегированные стали можно разбить на три группы:

Общего назначения;

Хладостойкие;

Теплоустойчивые.

Низкоуглеродистые и низколегированные стали применяют для сварных конструкций, работающих в интервале температур -40..+450оС. Это стали обыкновенного качества марок Ст1 - Ст5, стали качественные углеродистые и низколегированные.

Стали хладостойкие предназначены для работы при температуре ниже -60оС. К этой группе относятся стали 06Н3; 06Н6; 06Н9.

Стали теплоустойчивые: для работ при повышенных температурах до 570С применяют низколегированные стали, в основном хромо-молибденовые и добавлением ванадия: 12МХ; 12Х1М1Ф; 15Х1М1Ф; 12х5М.

Сварка каждой из этих групп сталей имеет свои особенности, связанные с составом сталей, их структурным состоянием перед сваркой, назначением и условиями работы сварных соединений.

 

1) Эти стали содержат до 0,15-0,18% углерода и имеют очень высокую критическую скорость охлаждения при закалке (это минимальная скорость охлаждения с температуры закалки, при которой весь аустенит превращается в мартенсит). Поэтому охлаждение после сварки не оказывает заметного влияния на твердость в ЗТВ (практически не образуется мартенсит). Как правило, твердость в ЗТВ не превышает НВ 180.

2) Склонность к образованию горячих и холодных трещин практически отсутствует, что позволяет использовать различные виды сварки как при малых, так и при больших значениях погонной энергии.

Низколегированные стали с повышенным содержанием марганца, хрома и др. и содержанием углерода более 0,15 %. У этих сталей вследствие наличия карбидов с более высокой устойчивостью, чем цементит при наличии повышенного количества углерода при сварочном нагреве – образуется неоднородный аустенит (легирующие элементы повышают критические точки). При охлаждении после сварки – происходит образование бейнита, мартенсита и даже остаточного аустенита (уменьшается критическая скорость охлаждения при закалке). В связи с эти есть ограничения при ведении сварочного процесса: быстрый нагрев и быстрое охлаждение при сварке будут способствовать повышению твердости в ЗТВ. Т.Е. сварку лучше выполнять при повышенных погонных энергиях без подогрева или с небольшим подогревом. Особенно важны эти ограничения для деталей большой толщины. В тонких деталях, даже если в ЗТВ образуется некоторое количество мартенсита, количество его невелико и большого влияния не оказывает.