Раздел 2. Обоснование выбора основных материалов

сварной конструкции

Конструкция цистерны соответствует требованиям действующих «Норм для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)».

Котел цистерны имеет конфигурацию способствующая полной выгрузке концентрированной серной кислоты.

Корпус цистерны состоит из обечаек, днищ и волнорезов, изготовленных из стали 09Г2С ГОСТ 19281-2014, которые соединяются между собой кольцевыми швами.

При выборе материалов для изготовления вагон-цистерны необходимо учитывать диапазон рабочих температур окружающего воздуха от минус 40 до 50⁰С.

Рамы, детали рычажной передачи тормоза изготовлены из низколегированной стали по ГОСТ 19281-2014 категории не ниже 13 и 14 соответственно.

Обечайка - конический или цилиндрический барабан без днищ из листового материала; заготовка для котлов, резервуаров и других листовых металлоконструкций.

Конструкция относится к первому классу ответственности по ОСТ 23.2.429-80, испытывает переменные и ударные нагрузки, поэтому требованиями к изделию и швам являются прочность соединений, герметичность, точность конструкции.

Применение стали 09Г2С обусловлено ее характеристиками.

Сталь 09Г2С обладает хорошей свариваемостью.

По требованию потребителя прокат изготовляют с гарантией свариваемости («св»). Свариваемость обеспечивается химическим составом стали и технологией изготовления проката.

Прокат изготовляют в горячекатаном состоянии. Для обеспечения требуемых свойств может применяться термическая обработка.

Углеродный эквивалент (С_эко) не должен превышать 0,45 %.

Химический состав и механические свойства стали 09Г2С представлены в таблицах 1 и 2.

Т а б л и ц а 1 - Химический состав стали 09Г2С, %

Марка стали	Массовая доля элементов, %, не более
	С	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	S	V	P
09Г2С	До 0,12	0,5-0,8	1,3-1,7	До 0,60	До 0,30	До 0,30	До 0,035	До 0,12	До 0,030

Т а б л и ц а 2 - Механические свойства стали 09Г2С

Марка стали	Механические свойства, не менее
	Предел текучести, МПа	Временное сопротивление разрыву, МПа	Относительное удлинение, %
09Г2С	300	450	31

Повышенная стойкость против атмосферной коррозии гарантируется химическим составом стали и технологий изготовления.

Свариваемость - сваривается без ограничений. Способы сварки - РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС.

Легирующие элементы Mn, Si, Cr, Cu, Ni - растворяются в феррите, упрочняют его и измельчают перлит. Благодаря этому прочностные характеристики такой стали повышаются и предел прочности доходит до 55 кг/мм². Наличие в стали Мn повышает ее ударную вязкость и хладноломкость, обеспечивает хорошую свариваемость. Введение в состав стали Мn позволяет получать сварные соединения более высокой прочности, при знакопеременных и ударных нагрузках. Сталь 09Г2С относится к спокойной, так как она получается раскислением Si и Мn и содержит более 0,8% Si. Данная сталь менее склонна к старению и отличается меньшей реакцией на сварочный нагрев.

При изготовлении к конструкции предъявляются следующие требования к поставляемым материалам:

- для изготовления поясов обечаек и днищ использовать листовой прокат;

- качество и марки материалов, применяемые при изготовлении конструкции, должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов и технических условий и удостоверяться сертификатами или паспортами заводов-поставщиков;

- контроль качества поверхности, размеров и требования к кромке проката должны соответствовать ГОСТ 16523-97;

- расслоение в листах не допускается;

- при транспортировке и хранении листового проката исключить его повреждения и деформацию.