Kebolehkimpalan keluli: klasifikasi. kebolehkimpalan kumpulan keluli

Steel - adalah bahan struktur utama. Ia adalah aloi besi-karbon dengan kandungan pelbagai kekotoran. Semua komponen termasuk dalam komposisinya, mempengaruhi sifat-sifat lantak. Salah satu ciri-ciri teknologi logam adalah keupayaan untuk membentuk kimpalan yang berkualiti tinggi.

Faktor-faktor yang menentukan kebolehkimpalan keluli

Penilaian kebolehkimpalan keluli yang dihasilkan oleh nilai indeks utama - karbon bersamaan C _persamaan. Ini pekali bersyarat mencerminkan tahap pengaruh kandungan karbon dan unsur-unsur pengaloian utama dalam ciri-ciri kimpalan.

Kebolehkimpalan keluli dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

1. Kandungan karbon.
2. Kehadiran bahan cemar.
3. Tahap aloi.
4. Lihat mikrostruktur.
5. keadaan alam sekitar.
6. ketebalan logam.

Parameter yang paling bermaklumat adalah komposisi kimia.

keluli kumpulan kebolehkimpalan

Memandangkan semua faktor-faktor ini, kebolehkimpalan keluli mempunyai ciri-ciri yang berbeza.

Klasifikasi keluli untuk kebolehkimpalan.

• Baik (nilai _persamaan C ≥0,25%): untuk bahagian-bahagian keluli karbon rendah; adalah bebas daripada ketebalan produk, cuaca, adanya kerja-kerja persediaan.
• Memuaskan (0.25% ≤S _persamaan ≤0,35%): terdapat batasan kepada syarat-syarat alam sekitar dan diameter struktur yang hendak dikimpal (suhu ke -5, dalam cuaca tenang, ketebalan 20 mm).
• Terpelihara (0.35% ≤S _persamaan ≤0,45%): untuk pembentukan weld kualiti memerlukan paparan sebelumnya. Ia menyumbang kepada "licin" transformasi austenit, pembentukan struktur stabil (ferit-pearlit, bainit).
• Miskin (P _persamaan ≥0,45%): pembentukan kimpalan mekanikal stabil mustahil tanpa sebelum tepi suhu penyediaan logam, serta rawatan haba berikutnya struktur dikimpal. Untuk membentuk mikrostruktur yang diingini, pemanasan tambahan dan penyejukan cecair.

kebolehkimpalan Kumpulan keluli menjadikannya mudah untuk mengemudi ciri-ciri teknologi jenama tertentu kimpalan aloi besi-karbon.

rawatan haba

Bergantung kepada kumpulan yang sepadan dengan kebolehkimpalan keluli dan ciri-ciri teknologi, ciri-ciri sendi dikimpal boleh diselaraskan melalui pengaruh suhu berturut-turut. Memperuntukkan 4 kaedah asas rawatan haba: hardening, pembajaan, annealing dan menormalkan.

Yang paling biasa adalah pengerasan dan pembajaan untuk kekerasan dan kekuatan pada masa yang sama weld, melegakan tekanan, mencegah keretakan. pembajaan darjah bergantung kepada bahan dan sifat-sifat yang dikehendaki.

rawatan haba struktur logam dalam kerja-kerja persediaan dijalankan:

• penyepuhlindapan - untuk membebaskan tegasan dalam logam, memastikan kelembutan dan sifat lembut itu;
• sebelum dipanaskan untuk mengurangkan perbezaan suhu.

Baik suhu tadbir vliyaniemi membolehkan anda untuk:

• untuk menyediakan item kerja (untuk membuang semua tegasan dengan mengisar bijirin);
• mengurangkan kecerunan suhu pada logam sejuk;
• meningkatkan kualiti objek dikimpal oleh pembetulan haba mikrostruktur.

Notebook Edit hartanah oleh perubahan suhu mungkin tempatan atau umum. kelebihan dipanaskan oleh gas atau peralatan elektrik. Untuk memanaskan seluruh bahagian dan relau khas digunakan penyejukan lancar.

Kesan Mikrostruktur pada Properties

Intipati proses rawatan haba berdasarkan perubahan-perubahan struktur dalam jongkong dan kesannya terhadap logam keras. Oleh itu, apabila dipanaskan pada suhu 727 C ia adalah struktur bijian austenit bercampur-campur. kaedah penyejukan menentukan pilihan penukaran:

1. Dalam relau (1S kelajuan / min) - membentuk struktur pearlit dengan kekerasan kira-kira 200 HB (Brinell kekerasan).
2. Di udara (10 ° C / min) - sorbitol (bijirin ferit-pearlit) kekerasan 300 HB.
3. Minyak (100 ° C / min) - troostite (ferit-simentit mikrostruktur), 400 HB.
4. Air (1000S / min) - martensit: pepejal (600 HB), tetapi struktur jejarum rapuh.

Kimpalan kompaun mesti mempunyai kekerasan yang mencukupi, kekuatan, petunjuk kualiti kemuluran, bagaimanapun ciri-ciri kimpalan martensit tidak boleh diterima. aloi karbon rendah adalah ferit, ferit-pearlit, struktur ferit austenit. Sederhana dan srednelegirovannye keluli - pearlit. Tinggi-karbon dan tinggi - troostite martensit atau bahawa ia adalah penting untuk membawa kepada minda ferit austenit.

Kimpalan keluli karbon

Kebolehkimpalan ditentukan oleh jumlah keluli karbon dan kekotoran karbon. Mereka mampu untuk membakar, bertukar menjadi bentuk gas dan memberi rendah kualiti kimpalan keliangan. Sulfur dan fosforus tertumpu di tepi daripada butiran, meningkatkan kerapuhan struktur. Kimpalan yang paling mudah, bagaimanapun, memerlukan pendekatan individu.

keluli karbon berkualiti biasa dibahagikan kepada tiga kumpulan: A, B dan C. Kerja-kerja kimpalan dijalankan dengan logam kumpulan B.

Kebolehkimpalan gred keluli VSt1 - VSt4, mengikut GOST 380-94, ciri-ciri kekurangan sekatan dan syarat-syarat tambahan. Welding Perincian diameter sehingga 40 mm berlaku tanpa pemanasan. kemungkinan petunjuk setem: T - kandungan mangan yang tinggi; kp, ps, sp - "mendidih", "semi-terbunuh," "tenang", masing-masing.

kualiti keluli lembut diwakili dengan simbol menandakan pecahan perseratus karbon, menunjukkan tahap deoxidation dan kandungan mangan (GOST 1050-1088): keluli 10 (juga 10PP, 10ps, 10G), 15 (juga 15kp, 15 ps, 15G), 20 (juga 20kp, 20ps, 20G).

Bagi memastikan kumpulan kimpalan jahitan kualiti mesti menjalankan proses tepu dengan karbon manganite C dan Mn.

Kaedah kimpalan:

1. MMA menggunakan khas diameter elektrod mulanya calcined 2 hingga 5 mm. Jenis: E38 (untuk sederhana kekuatan), E42, E46 (untuk kekuatan yang baik sehingga 420 MPa), E42A, E46A (untuk kekuatan tinggi struktur kompleks dan operasi mereka dalam keadaan tertentu). rod kimpalan 5 dan GMM UONI 13/45 dilakukan di bawah semasa yang berterusan. Kerja oleh elektrod CM-7, OMA-2, CM-11 dijalankan setiap ciri-ciri semasa.
2. kimpalan gas. Lebih sering daripada tidak ia adalah tidak wajar, tetapi mungkin. Dilakukan dengan menggunakan dawai pengisi St-08, St-08A, 08GA-St, St-08GS. logam nizkouglerodistyj nipis (d 8mm) dikimpal kaedah kiri, tebal (d 8mm) - betul. Kelemahan mengimpal hartanah adalah mungkin untuk mengalihkan dengan normal atau penyepuhlindapan.

Kimpalan keluli karbon rendah beroperasi tanpa pemanasan tambahan. Untuk maklumat bentuk mudah tidak ada sekatan. Isipadu dan kekuda struktur penting untuk melindungi daripada angin. objek kompleks wajar untuk mengimpal dalam tumbuhan pada suhu di bawah 5 ° C.

Oleh itu, VSt1 setem - VSt4 keluli 10 - keluli 20 - kebolehkimpalan yang baik, hampir tanpa sekatan, standard yang memerlukan pemilihan individu kaedah kimpalan, jenis elektrod dan ciri-ciri semasa.

Sederhana dan tinggi karbon keluli struktur

aloi karbon tepu mengurangkan keupayaan untuk membentuk sendi yang baik. Suhu proses arka kesan api gas atau sulfur terkumpul di tepi daripada butiran, yang membawa kepada kerapuhan, fosforus - untuk kerapuhan sejuk. Selalunya bahan didopkan dengan mangan dikimpal.

Ini termasuk struktur VSt4 kualiti keluli konvensional, VSt5 (GOST 380-94), kualiti 25, 25G, 30, 30G, 35, 35g, 40, 45G (GOSTt 1050-1088) metalurgi berbeza.

Intipati operasi adalah untuk mengurangkan jumlah karbon dalam kolam kimpalan logam tepu di dalamnya silikon dan mangan, memastikan teknologi yang optimum. Ia adalah penting untuk mengelakkan kerugian karbon yang berlebihan, yang boleh membawa kepada ketidakstabilan sifat-sifat mekanik.

Ciri-ciri keluli kimpalan dengan kandungan karbon sederhana dan tinggi:

1. paparan Primal 100-200˚S tepi dengan lebar 150 mm. Hanya VSt4 jenama dan keluli 25 dikimpal tanpa pemanasan tambahan. Untuk sederhana dengan kebolehkimpalan memuaskan, sebelum permulaan kerja untuk menghasilkan pemulihan penuh. Untuk karbon tinggi perlu penyepuhlindapan persediaan.
2. Kimpalan arka dijalankan elektrod bersalut calcined antara saiz dari 3 ke 6 mm (TAU-2, UONI-13/55, ELN-7) di bawah arus malar. mungkin untuk bekerja dalam fluks sederhana atau gas pelindung (CO _2, argon).
3. kimpalan gas dilakukan pengkarbonan api cara yang tinggal untuk yang dipanaskan sebelum ke suhu 200 ° C pada seragam rendah asetilena bekalan kuasa.
4. Rawatan haba terkawal bahagian: pelindapkejutan dan pembajaan atau sewa berasingan untuk mengurangkan tekanan dalaman mencegah keretakan, melembutkan martensit dan struktur troostite marah.
5. Rintangan tempat kimpalan dijalankan tanpa sekatan.

Oleh itu, sederhana hingga keluli struktur karbon tinggi dikimpal dengan hampir tiada sekatan, pada suhu luaran tidak kurang daripada 5 ° C. Pada suhu yang lebih rendah pemanasan dan memulakan rawatan haba berkualiti tinggi yang diperlukan.

Kimpalan keluli aloi rendah

Aloi keluli - keluli ialah semasa lebur tepu dengan pelbagai logam untuk mendapatkan ciri-ciri yang dikehendaki. Hampir semua daripada mereka mempunyai kesan positif ke atas kekerasan dan kekuatan. Kromium dan nikel termasuk dalam haba aloi tahan dan tahan karat. Vanadium dan silikon memberikan keanjalan, bahan yang digunakan untuk mengeluarkan mata air. Molibdenum, mangan, titanium, meningkatkan rintangan haus, tungsten - kekerasan merah. Pada masa yang sama, kesan positif ke atas sifat-sifat bahagian, mereka merendahkan kebolehkimpalan keluli. Di samping itu, meningkatkan tahap pengerasan dan pembentukan struktur martensit, tekanan dalaman dan risiko keretakan dalam sesak.

Kebolehkimpalan keluli aloi seperti yang ditakrifkan oleh komposisi kimia mereka.

karbon rendah, rendah aloi 2GS, 14G2, 15G, 20G (GOST 4543-71), 15HSND, 16G2AF (GOST 19.281-89) hendaklah dikimpal. Di bawah keadaan piawai tidak memerlukan pemanasan tambahan dan rawatan haba pada selesai proses. Dalam kes ini, walaupun terdapat beberapa sekatan:

• Lingkungan sempit mod haba diterima.
• Kerja yang dijalankan pada suhu yang -10˚S tidak lebih rendah (di bawah keadaan suhu atmosfera yang rendah, tetapi tidak di bawah -25˚S memohon prapemanasan 200 ° C).

cara yang mungkin:

• kimpalan arka dengan kuasa DC 40 hingga 50 A, elektrod E55, E50A, E44A.
• Automatik kimpalan arka tenggelam menggunakan dawai pengisi 08GA-St, St-10 ha.

Kebolehkimpalan 09G2S 10G2S1 juga yang baik, keperluan dan cara yang mungkin untuk melakukan perkara yang sama seperti yang diberikan kepada aloi 12GS, 14G2, 15G, 20G, 15HSND, 16G2AF. Yang penting ciri 09G2S aloi 10G2S1 ada keperluan untuk penyediaan kelebihan bagi item ke 4 cm diameter.

keluli Srednelegirovannoj kimpalan

Srednelegirovannye keluli 20HGSA, 25HGSA, 35HGSA (GOST 4543-71) menghasilkan rintangan yang lebih besar kepada pembentukan sesak tak terikan. Mereka tergolong dalam satu kumpulan dengan kebolehkimpalan memuaskan. Memerlukan pra-pemanasan kepada suhu 150-200˚S, sesak multilayered, quenching dan penyesuian pada akhir kimpalan. penjelmaan:

• Kekuatan semasa dan diameter elektrod apabila kimpalan arka ketat dipilih bergantung kepada ketebalan logam, dengan mengambil kira kelebihan nipis kuat tertakluk kepada pelindapkejutan semasa kerja. Oleh itu, apabila hasil darab nilai diameter 2-3 mm semasa yang perlu ada dalam 50-90 A. Apabila ketebalan tepi 7-10 mm DC kuasa bertentangan kutub semasa meningkat kepada 200 A menggunakan 4-6mm elektrod. rod digunakan dengan lapisan Fluorin-pelindung selulosa atau kalsium (18HGSA-St, St-18HMA).
• Dalam operasi, melindungi gas CO ₂ adalah perlu untuk menggunakan wayar St-08G2S Sv-10G2, 10GSMT-St, diameter St-08H3G2SM sehingga 2 mm.

Selalunya bahan-bahan yang digunakan untuk kaedah kimpalan TIG atau tenggelam.

Tahan panas dan kekuatan tinggi keluli

Kimpalan dengan aloi 12MH thermostable besi karbon, 12H1M1F, 25H2M1F, 15H5VF mesti dilakukan dengan prapemanasan kepada suhu 300-450˚S dengan menghilangkan akhir dan marah.

• Arc kaedah kimpalan pelepasan lata multilayer jahitan menggunakan elektrod bersalut calcined UONII 13 / 45MH, CCR-3, 30-63-CL, CL-39.
• Bekalan gas kimpalan asetilena dengan 100 dm ³ / mm menggunakan bahan-bahan pengisi Sv-08HMFA, St-18HMA. sambungan paip dilakukan dengan pemanasan gas terdahulu dalam semua sendi.

Apabila kimpalan bahan kekuatan tinggi srednelegirovannoj 14H2GM, 14H2GMRB penting untuk dipandu oleh peraturan yang sama seperti untuk keluli tahan panas, dengan mengambil kira beberapa nuansa:

• pembersihan menyeluruh tepi dan pemegang penggunaan periuk.
• Suhu tinggi pengkalsinan elektrod (sehingga 450˚S).
• Prapemanasan untuk 150S untuk butiran ketebalan lebih besar daripada 2 cm.
• Perlahan penyejukan jahitan.

keluli aloi tinggi

Penggunaan teknologi khas adalah perlu apabila kimpalan keluli aloi tinggi. Ini termasuk pelbagai besar keluli tahan karat, tahan panas dan tahan panas aloi, sebahagian daripada mereka: 09H16N4B, 15H12VNMF, 10H13SYU, 08H17N5MZ, 08H18G8N2T, 03H16N15MZB, 15H17G14A9. Kebolehkimpalan keluli (GOST 5632-72) tergolong dalam kumpulan ke-4.

kebolehkimpalan keluli karbon tinggi tinggi Ciri-ciri:

1. Ia adalah perlu untuk mengurangkan arus purata sebanyak 10-20% kerana kekonduksian haba yang rendah.
2. Kimpalan mesti dilakukan dengan jurang, elektrod sehingga 2 mm.
3. Pengurangan fosforus, plumbum, sulfur, antimoni, pembesaran kehadiran molibdenum, vanadium, tungsten bersalut dengan menggunakan bar istimewa.
4. keperluan untuk membentuk mikrostruktur bercampur weld (ferit + austenit). Ini menyediakan kemuluran logam didepositkan dan mengurangkan tekanan dalaman.
5. pemanas tepi diperlukan malam kimpalan. suhu yang dipilih dalam lingkungan 100 hingga 300S, bergantung kepada reka bentuk struktur mikro.
6. Pemilihan elektrod bersalut dalam kimpalan arka ditakrifkan oleh jenis bijirin, sifat-sifat dan keadaan operasi bahagian: untuk 12H18N9 keluli austenit: UONII 13 / VAW, RLA-7 RLA-14 bersalut-06H19N9T St, St-02H19N9; untuk martensit keluli 20H17N2: UONII 10H17T, AN B-10-lapisan St-08H17T; untuk 12H21N5T keluli austenit-ferit: CL-33 St-08H11V2MF salutan.
7. Apabila asetilena gas kimpalan suapan hendaklah sepadan dengan nilai 70-75 ^dm3 / mm yang digunakan dawai pengisi - 02H19N9T-St, St-08H19N10B.
8. Mungkin berkerja tenggelam menggunakan VAW-8.

Kebolehbahan keluli adalah parameter relatif. Ia bergantung kepada komposisi kimia logam, mikrostruktur dan sifat fizikalnya. Pada masa yang sama, keupayaan untuk membentuk sambungan kualitatif boleh diperbetulkan dengan bantuan pendekatan teknologi yang bijak, peralatan khusus dan keadaan kerja.