При обосновании выбора материала для сварных конструкций рассматривают следующие основные вопросы:
· обеспечение необходимой прочности и жесткости при наименьших затратах на изготовление с учетом максимальной экономии металла;
· гарантированное условие хорошей свариваемости при минимальном разупрочнении и снижении пластичности в зонах сварных соединений;
· обеспечение надежности эксплуатации конструкции при заданных нагрузках, агрессивных средах и переменных температурах.
Описание свойств свариваемого материала начинается с обшей характеристики стали или сплава, физико-химических свойств и химического состава. Необходимо определить влияние физических характеристик и химического состава на процесс сварки и получение сварного шва высокого качества. Обосновав выбор марки стали или сплава, необходимо указать химический состав и механические свойства стали в форме таблиц:
Таблица 5
| Марка стали | ГОСТ | Содержание элементов, % | ||||||
Таблица 6
| Марка стали | ГОСТ | Временное сопротивление разрыву σВ, Н/мм | Предел текучести, σТ Н/мм | Относительное удлинение δ, % | Ударная вязкость, МДж/м2 (или указывается КСО) |
1.3.1.Расчет эквивалента углерода (Сэкв ).
Для правильного выбора способа сварки необходимо дать оценку свариваемости выбранной стали. Оценка свариваемости производится по содержанию углерода, который для углеродистых и низкоуглеродистых сталей рассчитывается по формулам:
или 
где: C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P, Mo – массовые доли углерода, марганца, кремния, хрома, никеля, меди, ванадия, фосфора, молибдена, %. Цифры в знаменателе - это коэффициенты, выведенные опытным путем. Полный эквивалент СЭКВ рассчитывается с учетом толщины свариваемого металла, которая является поправкой к эквиваленту углерода.
(17)
· где N - поправка с учетом толщины;
· 0,005 - коэффициент толщины, определенный опытным путем;
· S - толщина металла, мм
При соответствии Сэкв расчетным значениям делается вывод о свариваемости. Если Сэкв > 0,45%, то проводится предварительный подогрев. Температуру подогрева определяют по формуле:
(18)
где 350; 0,25 - эмпирические коэффициенты.
1.3.2.Определение групы свариваемости стали.
Группы свариваемости сталей: Таблица 7
| Группа I | Свариваемость Хорошо свариваемые стали Сэкэ=0,15-0,25% | Характеристика группы Сваривается при хорошем качестве соединений в широком диапазоне толщин, конструктивных форм узлов и режимов сварки | Марка сталей Углеродистые стали с содержанием С=0,30% Низколегированные 15Г; 20Г: 10Г2: I5X: 20Х; 15ХГ; I2XH2A: I5HM; 25Н; 15ХФ; 09Г2Д | Сварка выполняется без ограничений. Не требуется предварительный подогрев и термообработка. |
| II | Удовлетворительно свариваемые стали Сэкв=0,25-0,30% | Малосклонна к образованию холодных трещин. Удовлетворительные свойства соединений достигаются регулированием режимов сварки. При осложняющих условиях необходим подогрев | Для стали с содержанием углерода С =0,30 -042% Низколегированные стали 25Н3.20Н5А,18ХНМА, 2СН5А,25ХНМА,20ХМА, 20ХГС,20ХНЗА,30Х,20ХФ | Необходимость в термообработке после сварки I и II групп определяется назначением конструкции |
| III | Ограниченно свариваемые стали Сэкв=0,35-0,45% | При сварке в большинстве случаев необходим подогрев. Возможность улучшения механических свойств соединений выбором режима сварки ограничена. Склонна к образованию трещин. | Углеродистые стали с содержанием С=0,42-0,55% Низколегированные стали 30Г, 30Г2, 40Х, 30ХМА. 30ХГС, 25ХНЧ, 35ХНМ, 0Х, ЗЗХСА, 35СГ, 35ХМА,0ХМ, | Образуют зоны закалки. Склонны к холдным трещинам. Необходим предварительный подогрев и термообработка после сварки. |
| IV | Плохо свариваемые стали Сэкв=0,45% и более | Очень склонна к образованию трещин. Удовлетворительная свариваемость возможна при строго ограниченных условиях сварки и термообработки | Углеродистые стали с содержанием С=0,55% Низколегированные стали 40ХС, 355ХГС, 60С2, 0ХНЗМ, 50Г, 60Г, 50Г2, 55Х, 55ХН | Склонны к образованию обширной зоны закалки. Образуют горячие и холдные трещины.Необходим предварительный подогрев и термообработка после сварки обязательна. |
1.3.3.Выводы по предварительному подогреву и термообработке.
По результатам расчета Сэкв делается вывод, что предлагаемая марка стали выбрана правильно, с учетом условий и требований к проектируемой конструкции. При необходимости назначается предварительный подогрев или термообработка после сварки.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Дата: 2019-02-25, просмотров: 196.
