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Schweißbarkeit von Stahl: Klassifizierung. Schweißbarkeit von Stahl-Fraktion

Stahl – ist das Hauptstrukturmaterial. Es ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung mit einem Gehalt an verschiedenen Verunreinigungen. Alle Komponenten in der Zusammensetzung enthalten sind, beeinflussen die Eigenschaften des Blocks. Eines der technologischen Eigenschaften von Metallen ist die Fähigkeit, qualitativ hochwertige Schweißnähte zu bilden.

Faktoren, die die Schweißbarkeit von Stahl-Bestimmung

Bewertung der Schweißbarkeit von Stahl durch den Hauptindexwert erzeugt – Kohlenstoffäquivalent C eq. Diese bedingte Koeffizient der Grad des Einflusses des Gehaltes an Kohlenstoff und die Hauptlegierungselemente in den Schweißeigenschaften widerspiegelt.

Schweißbarkeit von Stahl durch folgende Faktoren beeinflusst:

  1. Der Kohlenstoffgehalt.
  2. Das Vorhandensein von Verunreinigungen.
  3. Der Grad der Legierung.
  4. Ansicht Mikrostruktur.
  5. Umweltbedingungen.
  6. Metalldicke.

Die informativsten Parameter ist die chemische Zusammensetzung.

Stähle Groupings Schweißbarkeit

In Anbetracht all dieser Faktoren hat die Schweißbarkeit von Stahl unterschiedliche Eigenschaften.

Klassifizierung von Stählen für die Schweißbarkeit.

  • Good (ein Wert von C eq ≥0,25%): für die kohlenstoffarme Stahlteile; Das Wetter ist unabhängig von der Dicke des Produkts, die Verfügbarkeit von Vorbereitungsarbeiten.
  • Befriedigend (0,25% ≤ S eq ≤0,35%): gibt es Einschränkungen bei den Umgebungsbedingungen und dem Durchmesser der zu verschweißenden Struktur (die Temperatur auf -5, bei ruhigem Wetter, Dicke 20 mm).
  • Reserviert (0,35% ≤ S eq ≤0,45%): für die Bildung von Schweißqualitäts die vorherige Anzeige erfordert. Es trägt die austenitische Transformation zu „glätten“, um die Bildung von stabilen Strukturen (Ferrit-Perlit, Bainit).
  • Schlecht (P eq ≥0,45%): Bildung von mechanisch stabiler Schweißnaht unmöglich ohne Vorkonditionierung Temperatur Metallkanten sowie eine nachfolgende Wärmebehandlung der geschweißten Struktur. Zur Bildung der gewünschten Mikrostruktur, Zusatzheizung und Flüssigkeitskühlung.

Schweißbarkeit von Stahl Gruppen macht es leicht, die technologischen Eigenschaften bestimmte Marken von Schweiß Eisen-Kohlenstoff-Legierungen zu navigieren.

Wärmebehandlung

In Abhängigkeit von der Gruppe an die Schweißbarkeit von Stahl und technologischen Eigenschaften, die Eigenschaften der Schweißverbindung entsprechen, können durch aufeinanderfolgende Temperatureinflüsse eingestellt werden. Zuzuteilen 4 grundlegende Methode der Wärmebehandlung: Härten, Anlassen, Glühen und Normalisieren.

Die häufigsten sind die Härten und Anlassen für die Härte und gleichzeitig der Schweißfestigkeit, Spannungsarmglühen und verhindert Rissbildung. Grad Temperung hängt vom Material und den gewünschten Eigenschaften.

Wärmebehandlung von Metallstrukturen in den vorbereitenden Arbeiten durchgeführt:

  • Annealing – Belastungen innerhalb des Metalls zu entlasten, seine Weichheit und Biegsamkeit zu gewährleisten;
  • vorherige erhitzt, um die Temperaturdifferenz zu minimieren.

Good Governance vliyaniemi Temperatur ermöglicht Ihnen:

  • Workitem (entfernen Sie alle internen Spannungen, die durch die Körner Schleifen) herzustellen;
  • Temperaturgradienten auf dem kalten Metall reduzieren;
  • Verbesserung der Qualität des geschweißten Objekts durch Wärmemikrostruktur Korrektur.

Notebook bearbeiten Eigenschaften durch Temperaturänderungen können lokal oder allgemein sein. Kante wird durch Gas- oder elektrische Ausrüstung erhitzt. Zur Beheizung des gesamten Teils und spezielle Öfen sind glatt Kühlung verwendet.

Wirkung der Mikrostruktur auf die Eigenschaften

Das Wesen der Wärmebehandlungsverfahren auf der Grundlage der strukturellen Veränderungen innerhalb des Blocks und deren Auswirkungen auf das erstarrte Metall. Somit wird, wenn auf eine Temperatur von 727 C ist es ein Mischkorn austenitischen Struktur. Kühlverfahren bestimmt die Konvertierungsoptionen:

  1. Im Innern des Ofens (Geschwindigkeit 1 S / min) – gebildet Perlitstruktur mit einer Härte von ca. 200 HB (Brinell-Härte).
  2. In Luft (10 ° C / min) – Sorbitol (ferritisch-perlitischen Korn) Härte von 300 HB.
  3. Öl (100 ° C / min) – Troostit (Ferrit-Zementit-Mikrostruktur), 400 HB.
  4. Wasser (1000 / min) – Martensit: fest (600 HB), aber zerbrechlich nadelförmige Struktur.

Schweißverbindung muß eine ausreichende Härte, Festigkeit, Duktilität von Qualitätsindikatoren sind jedoch martensitischen Schweißeigenschaften nicht akzeptabel. Niedrige Kohlenstoff-Legierungen sind ferritische, ferritisch-perlitischen, ferritisch-austenitischen Struktur. Mittel und srednelegirovannye Stahl – Perlit. Hochgekohlt und hoch – martensitischen oder Troostit, dass es wichtig ist, auf den ferritisch-austenitischen Geist zu bringen.

Schweissen von Kohlenstoffstählen

Schweißbarkeit wird durch die Menge an Kohlenstoffstähle und Kohlenstoffverunreinigungen bestimmt. Sie sind in der Lage zu verbrennen, in eine gasförmige Form drehen und minderwertigen Schweiß Porosität ergibt. Schwefel und Phosphor sind an den Kanten der Körner konzentriert, die Zerbrechlichkeit der Struktur zu erhöhen. Schweißen der meisten vereinfachten erfordert jedoch einen individuellen Ansatz.

Kohlenstoffstahl übliche Qualität in drei Gruppen unterteilt: A, B und C. Die Schweißarbeit wird mit einem Metall der Gruppe B durchgeführt

Schweißbarkeit von Stahlgüten VST1 – VSt4 nach GOST 380-94, durch das Fehlen von Einschränkungen und die zusätzlichen Anforderungen aus. Schweiß Details Durchmesser bis zu 40 mm erfolgt ohne Heizung. Mögliche Indikatoren Briefmarken: T – hohe Mangangehalt; kp, ps, sp – "Kochen", "halb getötet", "Ruhe", respectively.

Flußstahl Qualität dargestellt mit dem Symbol Hundertstel Kohlenstoffanteil markiert, die den Grad der Desoxidation und Mangangehalt (GOST 1050-88): Stahl 10 (auch 10PP, 10ps, 10 g), 15 (auch 15kp, 15 ps, 15 g), 20 (auch 20kp, 20ps, 20G).

Um die Qualität sicherzustellen, Nahtschweißbad muss den Prozess der Sättigung mit Kohlenstoff-Manganit C und Mn leiten.

Schweißverfahren:

  1. MMA unter Verwendung von speziellem zunächst kalziniert Elektrodendurchmesser von 2 bis 5 mm. Arten: E38 (für mittelstarke), E42, E46 (für gute Festigkeit bis 420 MPa), E42A, E46A (für hochfeste komplexe Strukturen und ihren Betrieb unter besonderen Umständen). Schweißstäbe 5 und GMM UONI 13/45 unter konstantem Strom durchgeführt. Arbeit durch die Elektroden CM-7, OMA-2, CM-11 werden alle aktuellen Eigenschaften durchgeführt.
  2. Gas-Schweißen. Mehr als oft nicht, ist es nicht wünschenswert, aber möglich. Wird unter Verwendung von Zusatzdraht St-08, St-08A, 08GA-St, St-08GS. Dünne Metall nizkouglerodistyj (d 8 mm) geschweißt linken Verfahren, dick (d 8 mm) – rechts. Nachteile Schweißeigenschaften möglich ist, durch Normalisieren oder Glühen zu entfernen.

Schweißkohlenstoffarm Stählen arbeitet ohne zusätzliche Heizung. Für Details einfache Form gibt es keine Einschränkungen. Volumetric und Binderkonstruktionen wichtig vor dem Wind zu schützen. Komplexe Objekte wünschenswert, bei einer Temperatur unter 5 ° C in einer Anlage zu verschweißen

Somit kann der Stempel VST1 – VSt4 Stahl 10 – Stahl 20 – gute Schweißbarkeit, praktisch ohne Einschränkung verlangt der Standard individuelle Auswahl der Schweißverfahren, Elektrodentypen und Stromeigenschaften.

Mittel und unlegierten Baustahl

Sättigung Kohlenstoff-Legierung reduziert seine Fähigkeit, gute Verbindungen zu bilden. Die Prozesstemperatur der Lichtbogengasflammeneffekte oder Schwefel an den Kanten der Körner angesammelt, was zu Sprödigkeit, Phosphor – zu Kaltsprödigkeit. Meist Materialien mit Mangan dotiert verschweißt.

Dazu gehört herkömmliche Baustahlqualität VSt4, VST5 (GOST 380-94), Qualitäts 25, 25G, 30, 30G, 35, 35g, 40, 45G (GOSTt 1050-1088) unterschiedliche Metallurgie.

Das Wesen des Betriebs ist es, die Menge an Kohlenstoff in dem Schmelzbad Metall Sättigung darin Silizium und Mangan, gewährleistet eine optimale Technologie zu reduzieren. Es ist wichtig, übermäßige Kohlenstoffverluste zu verhindern, die zu einer Destabilisierung der mechanischen Eigenschaften führen können.

Eigenschaften Schweißen von Stahl mit mittlerem und hohem Kohlenstoffgehalt:

  1. Primal Anzeige 100-200˚S Kanten der Breite bis 150 mm. Nur Marke VSt4 und Stahl 25 ohne zusätzliche Heizung verschweißt. Für Medium mit zufriedenstellender Schweißbarkeit, vor Beginn der Arbeiten eine vollständige Normalisierung zu erzeugen. Für hohe Kohlenstoff notwendigen Vorbereitungs Glühen.
  2. Lichtbogenschweißen kalziniert beschichteten Elektroden in einer Größe von 3 bis 6 mm (TAU-2, UONI-13/55, ELN-7) unter einem konstanten Strom durchgeführt. möglich , in einem Medium , Flußmittel oder Schutzgasen (CO 2, Argon) zu arbeiten.
  3. Gasschweißen durchgeführt Flamme links Weise karburiert zum vorherigen Erhitzen auf 200 ° C Temperatur bei einer gleichförmigen niedrigen Versorgungs Acetylen.
  4. Die geregelte Wärmebehandlung von Teilen: Vergüten oder getrennter Vermietung zu minimieren innere Spannungen zu verhindern Rissbildung, Erweichung von Martensit und temperiert Troostit Strukturen.
  5. Widerstandspunktschweißen wird ohne Einschränkungen durchgeführt.

Somit mittlere bis hohen Kohlenstoff Baustähle mit praktisch keine Einschränkungen geschweißt, bei einer Außentemperatur von nicht weniger als 5 ° C Bei niedrigeren Temperaturen die Heizung und Starten einer hochwertigen Wärmebehandlung erforderlich.

Schweiß niedriglegierten Stählen

Legierter Stahl – Stahl ist, dass während der mit verschiedenen Metallen, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten gesättigten Schmelzen. alle von ihnen fast einen positiven Effekt auf die Härte und Festigkeit aufweisen. Chrom und Nickel, die in den hitzebeständig und rostfreien Legierungen. Vanadium und Silizium Elastizität verleihen, das Material für die Herstellung von Federn verwendet wird. Molybdän, Mangan, Titan, Verschleißfestigkeit verbessern, Wolfram – Warmhärte. Zur gleichen Zeit, eine positive Wirkung auf die Eigenschaften der Teile, verschlechtern sie die Schweißbarkeit von Stahl. Zusätzlich erhöht den Grad der Härtung und die Bildung von martensitischen Strukturen, innerer Spannungen und das Risiko von Rissen in den Nähten.

Schweißbarkeit legierte Stähle , wie durch ihre chemische Zusammensetzung definiert.

Kohlenstoffarmer, niedrig legierten 2GS, 14G2, 15G, 20G (GOST 4543-71), 15HSND, 16G2AF (GOST 19.281-89) zu verschweißen. Unter Standardbedingungen erfordern keine zusätzliche Heizung und Wärmebehandlung auf die Beendigung des Prozesses. In diesem Fall allerdings gibt es einige Einschränkungen:

  • Der schmale Bereich der akzeptablen thermischen Modi.
  • Durchgeführten Arbeiten bei einer Temperatur von nicht weniger -10s (unter Bedingungen niedriger Umgebungstemperatur, aber nicht unter -25˚S gelten bis 200 ° C Vorheizen).

Mögliche Wege:

  • Lichtbogenschweißen mit einer Gleichstromleistung von 40 bis 50 A, die Elektroden E55, E50A, E44A.
  • Automatische Schweißlichtbogen untergetauchten Fülldraht 08GA-St verwendet, St-10 ha.

Schweißbarkeit 09G2S 10G2S1 auch eine gute, Anforderungen und Möglichkeiten, das gleiche wie das zu tun für Legierungen 12 GS, 14G2, 15G, 20G, 15HSND, 16G2AF. Ein wichtiges Merkmal 09G2S Legierungen 10G2S1 besteht keine Notwendigkeit für Kantenvorbereitung für die Elemente bis 4 cm im Durchmesser.

Srednelegirovannoj Schweißen von Stahl

Srednelegirovannye Stahl 20HGSA, 25HGSA, 35HGSA (GOST 4543-71) erzeugen eine größere Beständigkeit gegenüber der Bildung von unstrained Nähte. Sie gehören zu einer Gruppe mit zufriedenstellender Schweißbarkeit. Erfordern Vorheizen auf Temperaturen 150-200˚S, den mehrschichtigen Nähte, Abschrecken und am Ende des Schweiß Anlassen. Ausführungsformen:

  • Die Stromstärke und der Durchmesser der Elektrode beim Lichtbogenschweißen ausschließlich auf der Metalldicke in Abhängigkeit davon ausgewählt, unter Berücksichtigung, dass die dünnere Kante stärker während der Arbeit auf dem Abschrecken unterzogen. Somit wird, wenn das Produkt von 2-3 mm Durchmesser Wert des Stroms innerhalb 50-90 A. sein sollte, wenn die Dicke der Ränder des 7-10 mm DC-Leistung von entgegengesetzter Polarität Strom wird auf 200 erhöht unter Verwendung von 4-6mm A-Elektroden. Gebrauchte Stangen mit Cellulose oder Calcium fluor-Schutzschichten (18HGSA-St, St-18HMA).
  • Im Betrieb wird Gas CO 2 Abschirmung erforderlich St-08G2S Draht Sv-10g2, 10GSMT-St, St-08H3G2SM Durchmesser von bis zu 2 mm zu verwenden.

Oft sind diese Materialien für die WIG-Schweißverfahren oder unter Wasser eingesetzt.

Stähle hitzebeständige und hochfeste

Schweißen mit thermostabilen Eisen-Kohlenstoff-Legierung 12mH, 12H1M1F, 25H2M1F muss 15H5VF mit Vorwärmung auf Temperaturen durchgeführt werden, mit 300-450˚S endgültiger Quench und getempert.

  • Lichtbogenschweißverfahren cascade Clearance mehrschichtiger Naht unter Verwendung von kalziniertem beschichteten Elektroden UONII 13 / 45MH, CCR-3, 30-63-CL, CL-39.
  • Gasversorgung von Acetylen – Schweißen mit 100 dm 3 / mm unter Verwendung von Füllmaterialien Sv-08HMFA, St-18HMA. Rohrverbindung wird mit der vorherige Gasheizung in allen gemeinsamen durchgeführt.

Bei hochfesten Materialien srednelegirovannoj 14H2GM Schweißen, 14H2GMRB wichtig nach den gleichen Regeln geführt werden, wie für die hitzebeständigen Stähle, einige der Nuancen zu berücksichtigen ist:

  • Gründliche Reinigung der Kanten und Verwendung Topflappen.
  • Die Hochtemperaturcalcinierung Elektrode (bis 450S).
  • Vorwärmen auf 150S für Details von mehr als 2 cm Dicke.
  • Langsames Abkühlen Naht.

hochlegiertem Stahl

Die Verwendung einer speziellen Technik ist notwendig, wenn hochlegierten Stählen. Dazu gehört eine breite Palette von Edelstahl, hitzebeständig und hitzebeständige Legierungen, einige von ihnen: 09H16N4B, 15H12VNMF, 10H13SYU, 08H17N5MZ, 08H18G8N2T, 03H16N15MZB, 15H17G14A9. Schweißbarkeit von Stahl (GOST 5632-72) gehört zu der vierten Gruppe.

Schweißbarkeit von Stahl mit hohem Kohlenstoffhoch Eigenschaft:

  1. Es ist notwendig, den mittleren Strom von 10-20% aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit zu verringern.
  2. Schweißen muss mit einem Spalt durchgeführt werden, die Elektroden bis zu 2 mm.
  3. Reduzierung von Phosphor, Blei, Schwefel, Antimon, Erweiterung der Gegenwart von Molybdän, Vanadium, Wolfram beschichtet, indem spezielle Stäbe verwenden.
  4. Die Notwendigkeit Schweißmischmikrostruktur (Ferrit + Austenit) zu bilden. Dies bietet die Duktilität des abgeschiedenen Metalls und innere Spannungen minimiert.
  5. Erforderliche Erwärmungskanten Eve Schweißen. Die Temperatur wird im Bereich von 100 bis 300 s, je nach dem Mikrostruktur-Design ausgewählt.
  6. Auswahl von beschichteten Elektroden in der Lichtbogenschweißen wird durch die Art des Korns definiert ist, die Eigenschaften und die Betriebsbedingungen der Teile: für austenitischen Stahl 12H18N9: UONII 13 / VAW, RLA-7 RLA-14-beschichteten 06H19N9T St, St-02H19N9; für Martensitstahl 20H17N2: UONII 10H17T, AN-B-10 St-08H17T Beschichtung; für austenitisch-ferritischer Stahl 12H21N5T: CL-33 St-08H11V2MF Beschichtung.
  7. Wenn Acetylengas Schweißvorschub sollte den Wert 70-75 dm3 / mm Fülldraht verwendet entsprechen – 02H19N9T-St, St-08H19N10B.
  8. Mögliche Arbeits mit VAW-8 untergetaucht.

Stahl Schweißbarkeit – relativ Parameter. Es hängt von der chemischen Zusammensetzung des Metalls, deren Mikrostruktur und physikalischen Eigenschaften. Somit ist die Fähigkeit, qualitativ hochwertige Verbindung zu bilden, kann über bewussten technologischen Ansatz, spezielle Ausrüstung und Arbeitsleistung Bedingungen angepasst werden.