1.6Расчёт химического состава шва, физических характеристик

металла шва

Степень легирования металла шва, с некоторой погрешностью, может быть установлена сопоставлением химического состава основного металла и металла наплавленного валика, определяемого по формуле:

R_ш=R₀* + (1-)*R_э∆R, (21)

где R_ш – содержание рассчитываемого элемента, %;

R₀ – содержание того же элемента в основном металле, %;

∆R -

(1-) – доля участия электродного металла в металле шва, %;

R_э – содержание рассчитываемого элемента в металле,

наплавленным данной маркой электродов или сварочной

проволоки, %;

 - доля участия основного металла в металле шва.

1.6.1Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

=F_пр/(F_пр+F_н) (22)

=0,05/(0,05+0,17)=0,23

Определяем химический состав для сварки покрытыми электродами, %:

[C]: R_ш=0,35 0,23+(1-0,23) 0,1=0,1575 %

[Cr]: R_ш=1,2 0,23+(1-0,23) 15,4=12,13 %

[Si]: R_ш=1,2 0,23+(1-0,23) 0,23=0,45 %

[Mn: R_ш=0,9 0,23+(1-0,23) 1,6=1,44 %

[Ni]: R_ш=0,3 0,23+(1-0,23) 25,4=19,63 %

[S]: R_ш=0,025 0,23+(1-0,23) 0,011=0,0142 %

[P]: R_ш=0,025 0,23+(1-0,23) 0,022=0,0284 %

[Cu]: R_ш=0,3 0,23=0,069 %

Определение механических характеристик для сварки покрытыми электродами:

Методика определения изложена в [1.с.200]

Определим скорость охлаждения металла [5, с.14]

W= 2 c , (23)

где: -коэффициент теплопроводности;

с-обьёмная теплоёмкость;

-толщина металла;

g-погонная энергия;

Т₀-начальная температура металла, принимаемая 20 ⁰С.

W=1,87⁰C/с

Данную величину подставим в таблицу [1.с.200] и получим значения относительных характеристик, затем произведём расчёт характеристик

для предела прочности шва, МПа

σ_в.ш =f(_в)_в,0, (24)

σ_в.ш =1,01 1620=1636,2 МПа

для относительного удлинения шва, %

δ_ш =0.43 _ш, (25)

δ_ш =0,43 39,2=16,86 %

для предела текучести шва

σ_т.ш=0,73σ_в.ш, (26)

σ_т.ш=1,02 1275=1300,5МПа

для относительного поперечного сужения

ψ_ш=f()₀, (27)

ψ_ш=0,98 40=39,2 %

твёрдость по Бринелю

НВ_ш=f(_в)НВ₀, (28)

НВ_ш=1,01 241=243,41

1.6.2Для механизированной сварки в

защитном газе (СО₂)

=F_пр/(F_пр+F_н), (29)

= =0,51

Определяем химический состав для сварки в CO₂:

[C]: R_ш=0,35 0,51+(1-0,51) 0,1=0,2275 %

[Cr]: R_ш=1,2 0,51+(1-0,51) 2=1,592 %

[Si]: R_ш=1,2 0,51+(1-0,51) 0,45=0,8325 %

[Mn: R_ш=0,9 0,51+(1-0,51) 2=1,439 %

[Ni]: R_ш=0,3 0,51+(1-0,51) 0,3=0,3 %

[S]: R_ш=0,025 0,51+(1-0,51) 0,03=0,02745 %

[P]: R_ш=0,025 0,51+(1-0,51) 0,03=0,02745 %

[Cu]: R_ш=0,3 0,51=0,153 %

Определение механических характеристик для сварки в CO₂:

Методика определения изложена в [1.с.200]

Определим скорость охлаждения металла [5, с.14]

W= 2 c , (30)

где: -коэффициент теплопроводности

с-обьёмная теплоёмкость

-толщина металла

g-погонная энергия

Т₀-начальная температура металла, принимаемая 20 ⁰С

W=39.1 ⁰C/с

Данную величину подставим в таблицу [1,с.200] и получим значения относительных характеристик, затем произведём расчёт характеристик:

для предела прочности шва, МПа

σ_в.ш =f(_в)_в,0, (31)

σ_в.ш =1.44 1620=2268 МПа

для относительного удлинения шва, %

δ_ш =0.43 _ш, (32)

δ_ш =0,43 31,2=13,4 %

для предела текучести шва

σ_т.ш=f(_т)_т,0, (33)

σ_т.ш=1,77 1275=2256,75 МПа

для относительного поперечного сужения

ψ_ш=f()₀, (34)

ψ_ш=0,43 _ш=13,4 %

твёрдость по Бринелю

НВ_ш=f(_в)НВ₀, (35)

НВ_ш=1,44 241=347,04