Сварка плавлением и давлением / Трущенко / Сталь10 тавровое(РДС, в защ. газе) / 5,6 свариваемость
.doc1.2 Оценка стали на свариваемость.
Содержание углерода в Стали10 состовляет 0,07….0,14% ,это указывает на то,что она является низкоуглеродистой . Низкоуглеродистые стали отличаются хорошей свариваемостью и их применяют для изготовления сварных конструкции. Температурная область применения низколегированных сталей от -70 до +475 градусов . Однако технология сварки их должна предусматривать и обеспечивать определенный комплекс требований ,основным из которых является достижение равнопрочности сварного соединения с основным металлом и отсутствие диффектов в сварном соединении. Для этого механические свойства металла шва, околошовной зоны и сварного соединения должны быть не ниже нижнего предела свойств основного металла. В некоторых случаях конкретные условия работы конструкций допускают снижение отдельных показателей механических свойств сварного соединения. Однако во всех случаях, особенно при сварке ответственных конструкций, швы не должны иметь трещин, непроваров, пор, подрезов. Геометрические размеры и форма швов должны соответствовать требуемым. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние. Иногда к сварному соединению предъявляются дополнительные требования (работоспособность при вибрационных и ударных нагрузках, пониженных температурах и т.д.). Технология должна обеспечивать максимальную производительность и экономичность процесса сварки при требуемой надежности конструкции.
Механические свойства металла шва и сварного соединения зависят от его структуры, которая определяется химическим составом, режимом сварки, предыдущей и последующей термообработкой.
и Технологическая свариваемость металлов и их сплавов зависит от многих факторов – химической активности металлов, степени легирования, структуры и содержания примесей. Чем химически более активен металл, тем больше его склонность к взаимодействию с окружающей средой, в первую очередь к окислению, тем выше в этом случае должны быть качество защиты и возможность металлургической обработки при сварке. К наиболее активным металлам относятся титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден. При их сварке необходимо защищать от взаимодействия с воздухом не только расплавленный металл, но и прилегающий к сварочной ванне основной металл и остывающий шов с наружной и обратной сторон. Наилучшее качество защиты обеспечивают высокий вакуум и инертный газ высокой частоты. Высокой химической активностью при сварке отличаются и другие цветные металлы: алюминий, магний, медь, никель и сплавы на их основе. Качество их защиты обеспечивается инертными газами, а также специальными электродными покрытиями флюсами.
Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает углерод.
С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для сварных конструкций в основном применяют конструкционные низкоуглеродистые, низколегированные, а также легированные стали. Чем выше содержание углерода в стали, тем больше опасность трещинообразования, труднее обеспечить равномерность свойств в сварном соединении. Ориентировочным количественным показателем свариваемости стали известного состава является эквивалентное содержание углерода, которое определяется по формуле:
Cэ = (C+Mn/6+(Cr+V)/5+Mo/4+Ni/15+Cu/13+P/2)%, (1)
где C, Mn, Cr, V, Mo, Ni, Cu, P- процентное содержание легирующих элементов в металле шва.
В зависимости от эквивалентного
содержания углерода и связанной с этим
склонности к закалке и образованию
трещин стали по свариваемости делят на
четыре группы: хорошо, удовлетворительно,
ограниченно и плохо сваривающиеся стали
первой группы имеют Cэ
0,25%,
хорошо свариваются без образования
закалочных структур и трещин с широком
диапазоне режимов, толщин и конструктивных
форм.
Удовлетворительно сваривающиеся стали (Cэ = 0,25-0,35%) мало склонны к образованию холодных трещин при правильном выборе режимов сварки, в ряде случаев требуется подогрев. Ограниченно сваривающиеся стали (Cэ = 0,36-0,45%) склонны к трещинообразованию, возможность регулирования сопротивляемости образованию трещин изменением режима ограничена, требуется подогрев. Плохо сваривающиеся стали (Cэ > 0,45%) весьма склонны к закалке и трещинам, требуют при сварке подогрева, специальных технологических приемов сварки и термообработки.
Сэ=0.1+0.5/6+0.1/5=0.2%
Из выше приведенных расчетов можно сделать вывод, что Сталь10 относится к группе хорошо свариваемых сталей.