вторник, 1 мая 2012 г.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТАЛЯХ И ИХ СВАРИВАЕМОСТИ

Стали  подразделяются  на  углеродистые  и  легированные.  По
назначению  различают  стали   конструкционные  с   содержанием   углерода 
в  сотых  долях  процента   и   инструментальные   с   содержанием   углерода   в
десятых  долях  процента .  Наибольший  объем  сварочных   работ   связан  с 
использованием  низкоуглеродистых  и  низколегированных
конструкционных  сталей.  Основным  элементом  в  углеродистых
конструкционных  сталях  является   углерод,  который  определяет 
механические  свойства   сталей  этой  группы .  Углеродистые  стали 
выплавляют  обыкновенного  качества   и  качественные.  Стали
углеродистые  обыкновенного  качества   подразделяются  на  три   группы :
группа   А  –  по  механическим  свойствам;  группа   Б  –  по  химическому 
составу ;  группа   В  –  по  механическим  свойствам  и  химическому   составу .
Изготавливают   стали   следующих   марок:  группа   А  – Ст 0,  Ст 1,  Ст 2,  Ст 3,
Ст 4,  Ст 5,  Ст 6;  группа   Б –  БСт  0,  БСт  1,  БСт  2,  БСт  3,  БСт  4,  БСт  5,  БСт 
6;  группа   В –  ВСт  0,  ВСт  1,  ВСт  2,  ВСт  3,  ВСт  4,  ВСт  5.  По  степени
раскисления  сталь   обыкновенного  качества   имеет  следующее 
обозначение :  кп –  кипящая,  пс –  полуспокойная ,  сп –  спокойная.
Кипящая  сталь ,  содержащая  кремния (Si)  не  более 0,07 %, получается 
при   неполном  раскислении   металла  марганцем.  Сталь   характеризуется 
резко   выраженной  неравномерностью   распределения   вредных  примесей 
( серы   и  фосфора)  по  толщине  проката.  Местная  повышенная
концентрация  серы   может  привести   к  образованию   кристаллизационных
трещин   в  шве  и  околошовной   зоне.  Кипящая  сталь   склонна  к  старению   в
околошовной   зоне  и  переходу   в   хрупкое  состояние  при   отрицательных 
температурах.  Спокойная  сталь   получается   при   раскислении   марганцем,
алюминием   и  кремнием  и  содержит   кремния (Si)  не  менее 0,12 %;  сера  и 
фосфор  распределены  в  ней   более  равномерно,  чем   в  кипящей  стали .
Эта   сталь   менее  склонна  к  старению   и  отличается   меньшей  реакцией   на
сварочный   нагрев.  Полуспокойная  сталь   по  склонности   к   старению 
занимает   промежуточное  место   между  кипящей   и  спокойной  сталью .
Полуспокойные  стали   с   номерами  марок 1—5 выплавляют  с   нормальным
и  повышенным   содержанием   марганца ,  примерно  до 1 %.  В  последнем
случае   после   номера   марки  ставят  букву   Г ( например,  БСтЗГпс). Стали
группы   А   не  применяются   для   изготовления  сварных  конструкций .  Стали
группы   Б  делятся  на  две   категории.  Для   сталей  первой   категории
регламентировано   содержание  углерода ,  кремния  марганца   и 
ограничено  максимальное  содержание  серы ,  фосфора,  азота   и  мышьяка ;
для   сталей  второй  категории  ограничено  также  максимальное
содержание  хрома,  никеля   и  меди.  Стали  группы   В  делятся  на  шесть
категорий.  Полное   обозначение   стали   включает   марку,  степень
раскисления  и  номер  категории.  Например,  ВСтЗГпс5  обозначает 
следующее :  сталь   группы   В,  марка  СтЗГ,  полуспокойная , 5- й  категории.
Состав  сталей  группы   В  такой   же,  как   сталей  соответствующих  марок
группы   Б, 2-й  категории.  Стали  ВСт 1,  ВСт 2,  ВСтЗ  всех  категорий  и 
степени  раскисления  выпускают   с   гарантированной  свариваемостью.
Стали  БСт 1,  БСт 2,  БСтЗ  поставляют  с   гарантией  свариваемости   по
требованию  заказчика.  Углеродистую  качественную  сталь   выпускают   в
соответствии   с   существующими  стандартами .  Сталь   имеет  пониженное
содержание  серы .  Допустимое  отклонение  по  углероду  (0,03—0,04 %).
Стали  с   содержанием   углерода   до 0,20 % включительно  могут   быть
кипящими (кп),  полуспокойными  (пс)  и  спокойными (сп).  Остальные
стали  –  только  спокойные .  Для   последующих  спокойных   сталей  после
цифр   буквы «сп»  не  ставят.  Углеродистые  качественные  стали   для 
изготовления  конструкций   применяют   в  горячекатаном   состоянии  и  в 
меньшем  объеме   после   нормализации  и  закалки  с   отпуском .
Углеродистые  стали   в  соответствии   с   существующими   стандартами 
подразделяются  на  три   подкласса:  низкоуглеродистые  с   содержанием 
углерода   до 0,25 %;  среднеуглеродистые   с   содержанием   углерода 
(0,25—0,60 %)  и  высокоуглеродистые   с   содержанием   углерода   более
0,60 %.  В  сварных  конструкциях  в  основном   применяют 
низкоуглеродистые  стали .  В  сварочном  производстве  очень  важным
является   понятие  о  свариваемости   различных   металлов .  Свариваемостью
называется   способность  металла  или   сочетания  металлов   образовывать
при   установленной   технологии   сварки   соединения,  отвечающие
требованиям ,  обусловленным  конструкцией  и  эксплуатацией   изделия.  По
свариваемости   углеродистые  стали   условно  подразделяются  на  четыре 
группы : I –  хорошо   сваривающиеся,  с   содержанием   углерода   до 0,25 %;
II – удовлетворительно  сваривающиеся,  с   содержанием   углерода   от 0,25
до 0,35 %,  т.  е.  для   получения  качественных  сварных  соединений
деталей  из  этих  сталей  необходимо  строгое   соблюдение  режимов  сварки ,
специальные   присадочные   материалы,  определенные  температурные 
условия,  а  в  некоторых  случаях –  подогрев ,  термообработка; III –
ограниченно   сваривающиеся,  с  содержанием   углерода   от 0,35 до 0,45
%,  для   получения  качественных  сварных  соединений  которых
дополнительно   необходим  подогрев ,  предварительная  или   последующая
термообработка; IV –  плохо  сваривающиеся,  с   содержанием   углерода 
свыше 0,45 %,  т .  е.  сварные  швы  склонны  к  образованию   трещин ,
свойства   сварных  соединений  пониженные,  стали   этой  группы   обычно   не
применяют   для   изготовления  сварных  конструкций .  Все 
низкоуглеродистые  стали   хорошо   свариваются   существующими 
способами  сварки   плавлением.  Обеспечение   равнопрочности  сварного 
соединения  не  вызывает  затруднений .  Швы  имеют  удовлетворительную 
стойкость  против  образования   кристаллизационных  трещин .  Это 
обусловлено   низким   содержанием   углерода .  Однако   в   сталях,
содержащих  углерод  по  верхнему   пределу,  вероятность  возникновения 
холодных  трещин   повышается,  особенно   с   ростом  скорости   охлаждения
( повышение   толщины   металла,  сварка   при   отрицательных   температурах,
сварка   швами  малого  сечения  и  др.).  В  этих  условиях   предупреждают
появление трещин  путем предварительного подогрева до 120—200 °С . 
 

Комментариев нет:

Отправить комментарий