Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Суммарная устаноеочнан длина равна 1,5 диаметра стержня При сварке ниэкоуглеродистых сталей н 2 — 2,4 диаметра стержня прн сварке низколеги- 2. При наличии зазоров между неровно срезанными торцамн надо соответственно увеличить общий врипуск на сварку (за счет прнпуска иа оплавленне). 3. П рнпуск на осадку под током составляет 40 — 50««общего прнпуска на осадку. Площадь сечения заготовки, мм« Список литературы Параметр 7 ! 2э 50 100 , Каховский Н. М., Фартушный В. Г., Ющенко К. А. Влектродуговая сварка станев, «)(аукова думка», !975. 479 с. правоциик по сварке. Под ред. А. И.
Акулова. Т. 4. М,, «Машиностроение», 2. С )му! 416 с, 3. СпРавочник сварщика. Под ред. В. В. Степанова. М., «Машиностроение», 1974. В() с. . Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. 4. Тех ° В. Патона, М., «Машиностроение», 1974. 767 с. . Технология и оборудование контактной сварки.
Под ред. Б. Д. Орлова. М., 5 т аййв!мвиветроенне», !975. 536 с. Установочная длина на обе заготовки Прнпуск на осадку, мм: общий нод током без тока Плотность тока, А/мм! .. Время нагрева, с .0 ,О .0 Сварка Площадь сечения, мм' оплавлсн! с предварнте подогрево непрерывным оплавленаем сопротивлением 3,5 4 4,5 5 5,5 6,5 7 4 4,5 5 6,5 8 10 1,5 2 2,5 3 До ЬО Св, ЬО до Гоо э 100» 250 250 э 61 ~0 » 500 э !О!,'0 ъ !ООО » 2000 » 2009 э ЬОГО » ЬООО э 10 000 Сварка н!1зкоуглеродистык и низколегированных сталей лей большего сечения — с подогревом). Способ и режим стыковой сварки (табл.
30— 31) выбирают в зависимости от материала, величины и формы поперечного сечения сварнваемых заготовок с учетом требований к сварному изделию и имеющегося оборудования. Для равномерного нагрева и одинаковой пластической деформапии обеих заготовок форму н размеры сечения их возле стыка следует выполнять примерно одинаковыми; диаметры не должны различаться более чем на 15%, а толщина — более чем на 10%. 28.
Режимы прерывистой шовной сварки низкоуглеродистой стали Ширина контактной поэерхно. сти роликов, мм Усилие сжатия, кгс Продолжительиосэь вкл!очеппэ тока, с Приблизительное число прерываний: в секунду на ! и шва . Сила тока, А . Примерный шаг точек, мм . 29.
Режимы сварки сопротивлением круглых илп квадратных заготовок из углеродистой стали при давлении осадки 1 — 3 кгс(мм« П р н и е ч а н не, Припуск иа осадку указан для сварки заготовок с плотно подогнанными торцаин. ЗО. Наименьшие напряжения (В) холостого хода при стыковой сварке 5 !О 18 22 26 30 40 45 ЬЬ 60 70 30 !ОО 20 78 154 254 380 630 707 10!8 1257 1590 2376 2827 3348 5027 6362 7850 7,3 9,3 11,2 12,6 15 !6 18 20 21 23 25 26 28 38 Ь 6,5 8,0 9,0 11,2 12,0 13,0 14,Ь 15,0 16,0 17,5 18,0 19.5 23,0 28,0 2,3 2,8 3,2 3,6 3,8 4,0 Ь,О Ь,б 6,0 7,0 7,5 8,0 9.0 10,0 6 8 12 16 18 22 2Ь 30 ЗЗ 37 4 5,7 9,5 13 !4,8 18,5 21,5 26 28,5 31,Ь 2,0 2,3 2,5 3,0 3,2 3,5 З,Ь 4,0 4,5 Ь,Ь 1Глассификацич и огновные гво!7гтва 117 Глава 6 СВАРКА КОНСТРУКЦИОННЫХ СРЕДНЕ- И ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТЫХ И ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА 2.
Механические свойства некоторых среднеи высокоуглеродистых сталей 1. Химический состав некоторых среднеи высокоуглероднстых сталей Содержан не, % Сталь остальных элементов зо 35 40 45 50 60 0,27 — 0,35 0,32 — 0,40 0,37 — 0,45 0,42 — 0,50 0,47 — ОДЗ 0,57 — 0,65 0,5 — 0,8 Мп, 0,17 — 0,37 51, ( 0,25 Сг, -.
0,25 !Ч1 25Г 35Г 45Г 0,22 — 0,30 0,32 — 0,40 0,42 — 0,50 0,7 — 1,0 Мп, 0,17 — 0,37 61, (0,25 Сг, (0,25 !Ч! Основным легирующим элементом, определяющим механические свойства углеродистых сталей, является углерод. С повышением углерода увеличивается прочность (а и а,) и снижается пластичность (6, 4Р, а„). Чувствительность к пере- Конструкционную сталь, применяемую в сварных изделиях, выплавляют в основных и кислых мартеновских и открытых электропечах. Нередко осуществляют рафинирование стали (особенно легированных высокопрочных сталей) жидким синтетическим шлаком (СШ) в ковше, а также электрошлаковым переплавом (ЭШП).
В некоторых случаях производят вакуумно-дуговой переплав (ВДП) и выплавку в индукционных печах (ВИ). Рафинирование снижает загрязненность стали неметаллическими включениями (оксидами, сульфидами, силикатными и т. д.), вредными примесями (серой) и газами, уменьшает число дефектов (волосовины и пористость), что улучшает свариваемость сталей.
Однако при этом повышается склонность сталей к росту зерна при нагреве. Поэтому иногда ударная вязкость сварных соединений в зоне термического влияния оказывается ниже, чем у сталей обычной выплавки. К среднеуглеродигтым относят стали, содержащие 0,26 — 0,45% С. Средне- углеродистые стали отличаются от низкоуглеродистых различным содержанием углерода.
Качественные углеродистые стали могут быть с повышенным содержанием марганца (0,7 — 1,0%). Среднеуглеродистые стали используют в нормализованном состоянии. Для сварно-литых и сварно-кованых конструкций применяют преимущественно стали 35 и 40. К высокоуглеродистым относятся стали, содержащие 0,46 — 0,75ой С. Они отличаются плохой свариваемостью и их не применяют для изготовления сварных конструкций. Необходимость сварки подобных сталей возникает при ремонтных работах.
Химический состав некоторых средне- и высокоуглеродистых качественных конструкционных сталей по ГОСТ 1050 †и ГОСТ 4543 †представлен в табл. 1. 3. Механические свойства некоторых констРукционных легированных сталей Сталь зо !оо 112 1!5 12Х2НВФА 25ХГСА 30ХГСА 2ЗХ2Н ВФА 8 6 5 6,5 !00 но 120 1Зо 12 !о о 1О Закалка+ отпуск при 500'С Закалка+ отпуск прн Г, 'С: 2!О ЗОО !35 ЗОХ2ГСНВМ ЗОХГСНА 28ХЗСНМВФА 43ХЗСНМВФА 42Х2ГСНМ 165 !40 5,0 8,5 300 — 400 'С 280 ОС г65 Широкое применение легированных сталей в конструкциях связано с их высокой прочностью при сохранении достаточной пластичности и вязкости. Сред~елегированные стали, применяемые для сварных конструкций, в основном отно- сЯтсЯ к перлитному классу.
Однако некоторые стали этой группы, содержащие 5 — 6% легирующих элементов и более, относятся к мартенситному классу (30Х2ГСНВМ, 42Х2ГСНМ, 26ХЗСНМВФА и др.). Высокие механические свойства "оиструкционных легированных сталей достигаются легированием элементами, упрочняющими феррит и повышающими прокаливаемость стали, и надлежащей термической обработкой, после которой проявляется положительное влияние легирующих элементов.
Поэтому стали данной группы характеризуются как хими- греву и закаливаемости повьш!ается, что снижает свариваемость. Марганец, кремний, сера, фосфор, кислород, водород и азот попадают в металл в процессе производства. Из них активными раскислителями являются марганец и кремний. Сера образует низкотемпературную эвтектику Ре — Ре5 по границам зерен, что приводит к красноломкости при ковке и прокатке и к горячим трещинам при сварке. Фосфор, растворяясь в феррпте, резко снижает пластичность стали и повыи!ает хладноломкость.
Содержание серы и фосфора в сталях для сварных изделий не должно превышать 0,035 — 0,040ее. Кислород, образуя оксидные включения, охрупчивает сталь. Азот, образуя нитриды, также способствует охрупчиванию стали. Азот и кислород при сварке способствуют образованию пористости. Содержание их не должно превышать предела растворимости в данной стали.
Водород при высоком содержании вызывает образование внутренних надрывов — флокенов. При охлаждении стали ниже 200' С водород выделяется из твердого раствора и создает внутренние напряжения, приводящие к появлению трещин. Содержание газов в металлах снижается при выплавке и разливке в вакууме.
Механические свойства некоторых углеродистых качественных конструкционных сталей приведены в табл. 2. К конструкцианным легированным будем относить стали, легированные одним или несколькими элементами при суммарном их содержании 2,5 — 10%, предназначенные для работы при температурах до 500' С. Для современных легированных сталей характерно многокомпопентное комплексное легирование. Оно более экономично и позволяет получить стали с более высокими механическими свойствами.
Механические свойства после упрочняющей термической обработки (закалки + отпуска) некоторых конструкционных легированных сталей, применяющихся для сварных конструкций, приведены в табл. 3. Общие сведения о свариваежости 118 Сварка средне- и высокоуглеродастьст и легированных ста.т1 ческим составом, так и видом термической обработки. Стали, предназначенные для изготовления сварных конструкций, подвергают улучшению (закалке с последующим отпуском). При высоких прочностных свойствах легированные стали после соответствующей термической обработки по пластичности и вязкости не уступают, а в некоторых случаях даже превосходят такой пластичный материал, как ннзкоуглеродистая сталь. Высокие прочностные и пластические свойства легированных сталей сочетаются с высокой стойкостью против перехода в хрупкое состояние, что и определяет их использование для конструкций, работающих в тяжелых условиях, например при ударных и знакопеременных нагрузках, прн низких нлн высоких температурах и давлениях, в агрессивных средах и пр.
Конструкционные легированные стали широко используют для создания облегченных сварных высокопрочных конструкций. Однако не все конструкционные легированные стали хорошо нли удовлетворительно свариваются. Чем в большей степени легирована сталь элементами (включая углерод), способствующими образованию хрупкой структуры мартенсита при термическом цикле сварки, тем хуже свариваемость данной стали при прочих равных условиях (метод выплавки, тнп соединения, толщина свариваемой детали н т.
п.). Например, стали 38Х2МЮА, ЗОХН2МФА„18Х2Н4МА, 38ХНЗМФА и им подобные для сварных конструкций применять не рекомендуется. Для конструкционных средне- н высокоуглеродистых и легированных сталей характерной особенностью является образование закалочных структур в шве и зоне термического влияния, создающих опасность хрупкого разрушения. Поэтому для получения надежных сварных соединений при изготовлении иэделий из сталей этой группы необходимо выбирать марку стали не только исходя из показателей прочности основного металла, но и с учетом возможности получения необходимых стабильных механических свойств сварных соединений в условиях производства данного конкретного изделия и полной реализации этих свойств при работе конструкции. В некоторых случаях разрушения происходят вследствие концентрации напряжений, появления значительных по величине остаточных сварочных напряжений и снижения пластичности металла.
Эти факторы проявляются сильнее в результате конструктивных недостатков, неправильного выбора материалов для сварных изделий, способов сварки и технологии. Надежность и долговечность сварных соединений должны являться основными и главными критериями при выборе марки стали и способов изготовления сварных изделий. В ряде случаев оказывается более целесообразным выбор менее прочной стали, с меньшим содержанием углерода, по более технологичной при сварке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
